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Perfilagem geofisica

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Este documento resume os principais métodos de perfilagem geofísica utilizados para caracterizar rochas e solos em poços de sondagem. Ele descreve brevemente cada método, seus benefícios, limitações e aplicações comuns.

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Perfilagem GeofísicaPerfilagem Geofísica Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS 2013
Sumário:Sumário: 11..IntroduçãoIntrodução 22..ResumoResumo dede propriedadespropriedades físicasfísicas dede rochasrochas ee mineraisminerais relacionadasrelacionadas comcom perfilagemperfilagem geofísicageofísica 33..GeneralidadesGeneralidades 44..PerfilPerfil dede RadiaçãoRadiação GamaGama NaturalNatural 55..PerfilPerfil dede DensidadeDensidade 66 P filP fil dd N tN t66..PerfilPerfil dede NeutronsNeutrons 77..PerfilPerfil dede ResistividadeResistividade 88..PerfilPerfil dede InduçãoInduçãoçç 99..PerfilPerfil SônicoSônico 1010..PerfilPerfil dede CaliperCaliper 1111 PerfilPerfil dede SusceptibilidadeSusceptibilidade MagnéticaMagnética1111..PerfilPerfil dede SusceptibilidadeSusceptibilidade MagnéticaMagnética 1212..ExemplosExemplos dede AplicaçõesAplicações 1313..ReferênciasReferências AnexosAnexos ((sondassondas dodo LPM)LPM)
______________________________________________________________________ 11..INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO ____________________________________________________________________________________
1 Introdução1 Introdução1.Introdução1.Introdução PerfilagemPerfilagem geofísicageofísica éé aa ciênciaciência dede registrarregistrar ee analisaranalisar medidasmedidas emem poçospoços ouou furosfuros dedep çp ç sondagemsondagem parapara determinardeterminar propriedadespropriedades físicasfísicas ee químicasquímicas dede solossolos ee rochasrochasqq situadassituadas nasnas vizinhançasvizinhanças dosdos furosfuros dede sondagemsondagem..
EsteEste textotexto éé destinadodestinado principalmenteprincipalmente aosaos fundamentosfundamentos dede perfilagemperfilagem comcom ênfaseênfase emem aplicaaplicaçõçõeses nãonão--petróleopetróleodede perfilagem,perfilagem, comcom ênfaseênfase emem aplicaaplicaçõçõeses nãonão--petróleopetróleo (como(como nana prospecçãoprospecção dede carvão,carvão, minériominério dede ferroferro ee outrosoutros estudos)estudos)..
AlgunsAlguns dosdos objetivosobjetivos dada ttéécnicacnica dede perfilagemperfilagem geofísicageofísica:: --identificaçãoidentificação dede litologiaslitologias ee correlaçãocorrelação estratigráficaestratigráfica;; --determinaçãodeterminação dede espessuraespessura dede estratos,estratos, porosidade,porosidade, saturaçãosaturação dede fluidos,fluidos, permeabilidade,permeabilidade, densidadedensidade (massa(massa específica)específica) propriedadespropriedades mecânicasmecânicas dede rochasrochasespecífica),específica), propriedadespropriedades mecânicasmecânicas dede rochas,rochas, movimentaçãomovimentação ee característicascaracterísticas físicofísico--químicasquímicas dasdas águaságuas subterrâneassubterrâneas;; --caracterizaçãocaracterização dede fraturasfraturas ee porosidadeporosidade secundáriasecundária;; --verificaçãoverificação dede aspectosaspectos construtivosconstrutivos (integridade)(integridade) dede poçospoços..
Benefícios/vantagensBenefícios/vantagens dodo usouso dada perfilagemperfilagem geofísicageofísicaBenefícios/vantagensBenefícios/vantagens dodo usouso dada perfilagemperfilagem geofísicageofísica --AA perfilagemperfilagem fornecefornece registrosregistros praticamentepraticamente íí dd i d di d d ii ii dd ll hhcontínuoscontínuos dasdas propriedadespropriedades inin situsitu dede solossolos ee rochasrochas;; --EmEm furosfuros dede sondagemsondagem comcom baixasbaixas recuperaçõesrecuperações dedegg p çp ç testemunhos,testemunhos, éé possívelpossível remediarremediar estaesta dificuldadedificuldade usandousando--sese informaçõesinformações vindasvindas dada perfilagemperfilagem parapara inferirinferir oo comportamentocomportamento dasdas rochasrochas emem trechostrechos nãonãopp recuperadosrecuperados satisfatoriamentesatisfatoriamente;;
--EmEm poçospoços dede petróleo,petróleo, ondeonde nãonão éé possívelpossívelpp extrairextrair testemunhostestemunhos aoao longolongo dede todotodo oo furo,furo, aa perfilagemperfilagem éé umauma grandegrande fontefonte dede informaçõesinformações sobresobre asas litologias,litologias, inclusiveinclusive originandooriginando ââ ddparâmetrosparâmetros usadosusados nana avaliaçãoavaliação econômicaeconômica dosdos poçospoços..
--AA aplicaaplicaçãoção repetitivarepetitiva dosdos perfisperfis (também(também denominadosdenominados ““logslogs”)”) fornecefornece aa basebase parapara medidasmedidas dede mudançasmudanças emem sistemassistemas dede águaságuas subterrâneassubterrâneas aoao longolongo dodo tempotempo.. MudançasMudanças emem aquíferos,aquíferos, comocomo nana porosidadeporosidade ouou nana qualidadequalidade dada água,água, salinidadesalinidade ouou temperatura,temperatura, podempodem serser acompanhadasacompanhadas pelapela técnicatécnica geofísicageofísica.. A iA i ll dd dd t b lt b lAssim,Assim, logslogs podempodem serser usadosusados parapara estabelecerestabelecer característicascaracterísticas básicasbásicas dede aquíferosaquíferos ee determinardeterminar sese degradaçãodegradação estáestá ocorrendoocorrendo.. --SondasSondas dede perfilagemperfilagem investigaminvestigam umum volumevolume dede rocharocha váriasvárias vezesvezes maiormaior queque oo amostradoamostrado porpor testemunhostestemunhos dede sondagemsondagem ouou geradogerado pelapela coletacoleta dede fragmentosfragmentos dede perfuraçãoperfuração..
P fiP fi fí ifí i (( ú tiú ti i ti id di ti id d--PerfisPerfis geofísicosgeofísicos (p(p..exex.. acústicos,acústicos, resistividade,resistividade, susceptibilidadesusceptibilidade magnética,magnética, densidade)densidade) fornecemfornecem dadosdados detalhadosdetalhados queque sãosão usadosusados nana interpretaçãointerpretação dede métodosmétodos g fí ig fí i dd fí ifí igeofísicosgeofísicos dede superfíciesuperfície.. --CorrelaçãoCorrelação estratigráficaestratigráfica éé umum usouso comumcomum dosdos logslogs,,gg gg queque tambémtambém permitempermitem extrapolaçãoextrapolação laterallateral dede característicascaracterísticas litológicaslitológicas aa partirpartir dede furosfuros dede sondagemsondagem testemunhadostestemunhados.. DesteDeste modo,modo, aa perfilagemperfilagem podepode serser usadausada parapara reduzirreduzir aa necessidadenecessidade dada perfuraçãoperfuração dede furosfuros testemunhadostestemunhados..
LimitaçõesLimitações dada perfilagemperfilagem geofísicageofísica --PerfilagemPerfilagem nãonão substituisubstitui completamentecompletamente aa amostragemamostragem diretadireta.. AlgumasAlgumas informaçõesinformações dada geologiageologia locallocal sempresempre sãosão necessáriasnecessárias emem cadacada novanova áreaárea paraparalocallocal sempresempre sãosão necessáriasnecessárias emem cadacada novanova área,área, parapara auxiliarauxiliar oo analistaanalista dosdos logslogs.. --LogsLogs nãonão temtem respostaresposta únicaúnica (várias(várias litologiaslitologias apresentamapresentam comportamentocomportamento similarsimilar emem relaçãorelação aa umum parâmetroparâmetro físico)físico).. --ParaPara maximizarmaximizar oo aproveitamentoaproveitamento dosdos logslogs,, pelopelo menosmenos umum furofuro comcom amostragemamostragem diretadireta devedeve sersergg perfuradoperfurado emem cadacada novanova situaçãosituação geológicageológica.. AnáliseAnálise dede laboratóriolaboratório dede amostrasamostras éé essencialessencial parapara calibraçãocalibração diretadireta dosdos logslogs ouou parapara checarchecar aa calibraçãocalibração feitafeita porpor outrosoutros meiosmeios..
--ApesarApesar dada existênciaexistência dede muitosmuitos recursosrecursos dede interpretaçãointerpretação parapara aa definiçãodefinição dede propriedadespropriedades físicasfísicas ee químicasquímicas essenciais,essenciais, osos registrosregistros geofísicosgeofísicos aindaainda sãosão afetadosafetados porpor muitasmuitas variáveisvariáveis nãonão completamentecompletamente entendidasentendidas.. --OO bombom entendimentoentendimento dada teoriateoria ee princípiosprincípios dede operaçãooperação dodo equipamentoequipamento dede perfilagemperfilagem éé essencialessencial parapara oo analistaanalista dede perfis,perfis, queque precisaprecisa reconhecerreconhecer asaspp p ,p , qq pp situaçõessituações ondeonde osos registrosregistros nãonão sãosão confiáveisconfiáveis..
CustosCustos dede perfilagemperfilagem --OsOs custoscustos dede perfilagemperfilagem são,são, naturalmente,naturalmente, i ifi ii ifi i ii b ib i dd f ãf ãsignificativamentesignificativamente maismais baixosbaixos queque osos dada perfuraçãoperfuração comcom extraçãoextração dede testemunhostestemunhos dede sondagemsondagem;; --OsOs custoscustos dede perfilagemperfilagem podempodem serser reduzidosreduzidos executandoexecutando--sese unicamenteunicamente osos perfisperfis queque proporcionamproporcionam asas informaçõesinformações maismais úteisúteis ee confiáveisconfiáveis..çç
PlanejandoPlanejando umauma campanhacampanha dede perfilagemperfilagem --UmaUma dasdas maismais difíceisdifíceis questõesquestões dede planejamentoplanejamento éé decidirdecidir quaisquais logslogs fornecerãofornecerão asas melhoresmelhores informações,informações, parapara aa capacidadecapacidade dede investimentoinvestimento disponíveldisponível.. NesteNestepp pp pp processoprocesso dede decisão,decisão, algumasalgumas perguntasperguntas importantesimportantes devemdevem serser respondidasrespondidas:: QuaisQuais sãosão osos objetivosobjetivos dodo projeto?projeto? QualQual sãosão asas característicascaracterísticas geológicasgeológicas ee hidrológicashidrológicas geraisgerais dada áreaárea dede interesse?interesse?hidrológicashidrológicas geraisgerais dada áreaárea dede interesse?interesse? QuantosQuantos furosfuros testemunhadostestemunhados serãoserão feitos,feitos, ee comcom quaisquais profundidades?profundidades? Q iQ i fifi ãã dd f áf áQuaisQuais perfisperfis serãoserão executadosexecutados ee quemquem faráfará aa analiseanalise dede registros?registros? QuaisQuais sãosão asas limitaçõeslimitações financeirasfinanceiras dodo projeto?projeto?
--DoDo pontoponto dede vistavista dadapp seleçãoseleção dosdos perfisperfis queque devemdevem serser executadosexecutados emem umum dadodado projeto,projeto, aa tabelatabela dodo slideslide aap j ,p j , seguirseguir fornecefornece umum conjuntoconjunto dede informaçõesinformações úteisúteis parapara umauma escolhaescolha inicialinicial..
Carta para seleção de perfis geofísicosCarta para seleção de perfis geofísicos
InformaçõesInformações necessáriasnecessárias parapara aa identificaçãoidentificação ee interpretaçãointerpretação dede perfisperfis OO conjuntoconjunto dede informaçõesinformações necessáriasnecessárias parapara aa perfilagemperfilagem podepode serser divididodividido emem doisdois gruposgrupos::perfilagemperfilagem podepode serser divididodividido emem doisdois gruposgrupos:: informaçõesinformações sobresobre oo furofuro dede sondagemsondagem ee dadosdados relacionadosrelacionados aoao equipamentoequipamento ee suasua operaçãooperação.. a)a)DenominaçãoDenominação dodo furofuro b)b)LocalizaçãoLocalização c)c)EmpresaEmpresa responsávelresponsável pelapela execuçãoexecução dodo furofuro d)d)TécnicaTécnica dede perfuraçãoperfuração ((rotativarotativa,, rotoroto--percussivapercussiva,, equipamentoequipamento dede testemunhagemtestemunhagem,, etcetc..))q pq p gg ,, )) e)e)ProfundidadeProfundidade totaltotal dodo furofuro ee inclinaçãoinclinação f)f)CotaCota dada bocaboca dodo furofuro g)g)DescriçãoDescrição completacompleta dodo revestimentorevestimento tipotipo espessuraespessurag)g)DescriçãoDescrição completacompleta dodo revestimentorevestimento,, tipotipo,, espessuraespessura,, diâmetrodiâmetro ee intervalosintervalos dede colocaçãocolocação
Informações necessárias ...Informações necessárias ... h)h)LocalizaçãoLocalização dede intervalosintervalos comcom cimentaçãocimentação ii))DiâmetrosDiâmetros dede perfuraçãoperfuração dodo furofuro j)j)TipoTipo dede fluidofluido dede usadousado nana perfuraçãoperfuração ee tipotipo dede fluidofluidoj)j)TipoTipo dede fluidofluido dede usadousado nana perfuraçãoperfuração ee tipotipo dede fluidofluido presentepresente nana perfilagemperfilagem l)l)TipoTipo dede perfilperfil geofísicogeofísico ((incluindoincluindo acessóriosacessórios comocomo centralizadorescentralizadores tipotipo dede fontefonte etcetc )) ee datadata dede execuçãoexecuçãocentralizadorescentralizadores,, tipotipo dede fontefonte,, etcetc..)) ee datadata dede execuçãoexecução m)m)OperadoresOperadores dodo equipamentoequipamento dede perfilagemperfilagem ee auxiliaresauxiliares n)n)VelocidadeVelocidade dede perfilagemperfilagem o)o)RegistrosRegistros dede calibraçõescalibrações dede sondassondas p)p)outrosoutros registrosregistros,, comocomo pp.. exex.. problemasproblemas ouou respostasrespostas incomunsincomuns observadasobservadas durantedurante aa perfilagemperfilagem..p gp g
AnáliseAnálise dede perfisperfis geofísicosgeofísicos OO processoprocesso dede ananááliselise dede perfisperfis podepode serser constituídoconstituído pelaspelas seguintesseguintes etapasetapas ...... -- processamentoprocessamento dede dados,dados, oo queque incluiinclui ajusteajuste dede profundidadeprofundidade,, uniãounião (merge)(merge) dede todostodos osos logslogs ee outrosoutrospp ,, ( g )( g ) gg dadosdados ((pp..exex.. geológicosgeológicos)) dede umum furofuro dede sondagemsondagem,, ediçãoedição ee suavizaçãosuavização dosdos registrosregistros;; -- correçãocorreção dosdos efeitosefeitos dodo poçopoço ee outrosoutros êrrosêrros;; ãã dd i ti t fí ifí i â tâ t dd-- conversãoconversão dosdos registrosregistros geofísicosgeofísicos emem parâmetrosparâmetros dede interesseinteresse emem engenhariaengenharia ee geologiageologia ((comocomo porosidadeporosidade,, densidade,densidade, etcetc..));;
contcont......contcont bi ãbi ã dd ll tt i f õi f õ dd-- combinaçãocombinação dede logslogs ee outrasoutras informaçõesinformações dede furosfuros dede sondagem,sondagem, parapara fazerfazer extrapolaçõesextrapolações lateraislaterais dede parâmetros,parâmetros, aa fimfim dede construirconstruir seçõesseções ee mapasmapas..
contcont......contcont AnáliseAnálise qualitativaqualitativa:: OO fifi ff i i ti i t ddOsOs perfisperfis foramforam primeiramenteprimeiramente usadosusados parapara identificaridentificar tipostipos dede rochasrochas ee fluidosfluidos,, suasua correlaçãocorrelação ((extensãoextensão)) laterallateral ee aa seleçãoseleção dede intervalosintervalos dede interesseinteresse parapara oo projetoprojeto (no(no casocaso dede petróleopetróleo intervalosintervalos paraparaparapara oo projetoprojeto (no(no casocaso dede petróleopetróleo -- intervalosintervalos parapara completaçãocompletação dodo poçopoço,, parapara águaágua subterrâneasubterrânea -- intervalosintervalos dede captaçãocaptação dede águaágua,, nana mineraçãomineração -- intervalosintervalos dede enriquecimentoenriquecimento emem mineraisminerais dede valor)valor)intervalosintervalos dede enriquecimentoenriquecimento emem mineraisminerais dede valor)valor).. AA análiseanálise qualitativaqualitativa éé baseadabaseada essencialmenteessencialmente nono conhecimentoconhecimento dada geologiageologia locallocal ee nana respostaresposta locallocal dosdos perfisperfis AA interpretaçãointerpretação litológicalitológica precisaprecisa serserdosdos perfisperfis.. AA interpretaçãointerpretação litológicalitológica precisaprecisa serser comparadacomparada comcom dadosdados dede outrasoutras fontesfontes ((testemunhostestemunhos dede sondagemsondagem,, pp..exex..)) poispois logslogs geofísicosgeofísicos nãonão temtem respostaresposta únicaúnicarespostaresposta únicaúnica.. AA acuracidadeacuracidade dada interpretaçãointerpretação qualitativaqualitativa emem geralgeral aumentaaumenta comcom oo númeronúmero dede furosfuros dede sondagemsondagem perfiladosperfilados emem umauma áreaáreaperfiladosperfilados emem umauma áreaárea..
contcont......contcont AnáliseAnálise quantitativaquantitativa:: AA obtençãoobtenção dede dadosdados quantitativosquantitativos éé umum importanteimportante objetivoobjetivo parapara muitosmuitos projetosprojetos dede perfilagemperfilagem..importanteimportante objetivoobjetivo parapara muitosmuitos projetosprojetos dede perfilagemperfilagem.. ParaPara istoisto váriosvários procedimentosprocedimentos dede calibraçãocalibração ee padronizaçãopadronização devemdevem serser efetuadosefetuados,, dede acordoacordo comcom aa propriedadepropriedade físicafísica cujoscujos registrosregistros estãoestão sendosendo colhidoscolhidos..propriedadepropriedade físicafísica cujoscujos registrosregistros estãoestão sendosendo colhidoscolhidos.. EmEm geralgeral,, sese asas rochasrochas sendosendo perfiladasperfiladas nãonão sãosão asas mesmasmesmas nasnas quaisquais osos equipamentosequipamentos foramforam calibradoscalibrados,, testemunhostestemunhos devemdevem serser usadosusados parapara validarvalidar osos registrosregistrospp gg dosdos logslogs.. AsAs medidasmedidas devemdevem tambémtambém serser corrigidascorrigidas quantoquanto aoao diâmetrodiâmetro dodo furofuro,, tipotipo dede fluidofluido,, etcetc.. ((háhá correçõescorreções específicasespecíficas,, conformeconforme oo log)log)..
contcont......contcont RegistrosRegistros dede logslogs sãosão dede valorvalor questionávelquestionável sese:: oo diâmetrodiâmetro dodo furofuro éé significativamentesignificativamente diferentediferente dodo-- oo diâmetrodiâmetro dodo furofuro éé significativamentesignificativamente diferentediferente dodo nominal,nominal, -- sese aa espessuraespessura dodo estratoestrato geológicogeológico cujacuja propriedadepropriedade desejadeseja--sese inferirinferir forfor menormenor ouou igualigual aoao volumevolume dede investigaçãoinvestigação dada sondasonda..
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EquipamentosEquipamentos dede perfilagemperfilagem geofísicageofísica ParaPara osos propósitospropósitos destedeste cursocurso,, ouou sejaseja,, aplicaçõesaplicaçõesp pp p ,, jj ,, p çp ç nãonão--petróleopetróleo ((àsàs vezesvezes denominadasdenominadas SlimlineSlimline LoggingLogging),), emem furosfuros dede pequenapequena profundidadeprofundidade ee diâmetrodiâmetro,, usamusam--seseemem furosfuros dede pequenapequena profundidadeprofundidade ee diâmetrodiâmetro,, usamusam sese equipamentoequipamento dede pequenopequeno porteporte,, emem configuraçõesconfigurações envolvendoenvolvendo asas seguintesseguintes partespartesenvolvendoenvolvendo asas seguintesseguintes partespartes …… --guinchoguincho --unidadeunidade dede aquisiçãoaquisição dede dadosdados --computadorcomputador (notebook)(notebook) --sondassondas dede perfilagemperfilagem veículoveículo parapara transportetransporte--veículoveículo parapara transportetransporte
EquipamentosEquipamentos dede perfilagemperfilagem emem veículoveículo dede transportetransportetransportetransporte
GuinchoGuincho SondasSondas de perfilagemde perfilagemSondasSondas de perfilagemde perfilagem UnidUnid aquisiçãoaquisição dedeUnidUnid.. aquisiçãoaquisição dede dadosdados
EquipamentosEquipamentos …… UmUm conjuntoconjunto típicotípico dede perfilagemperfilagem parapara pequenaspequenas profundidadesprofundidades ((pp..exex.. furosfuros comcom comprimentocomprimento atéaté 200200pp ((pp pp metros,metros, comcom diâmetrodiâmetro inferiorinferior aa 100100mm)mm) contandocontando comcom duasduas ouou trêstrês sondassondas,, podepode pesarpesar algoalgo emem tornotorno dede 200200 kgkg.. AsAs sondassondas sãosão peçaspeças metálicasmetálicas cilíndricascilíndricas comcom diâmetrodiâmetro emem tornotorno dede 5050 aa 6060mm,mm, comprimentocomprimento variávelvariável dede 11..55 aa 33..00 metros,metros, pesandopesando entreentre 1010 ee 3030 kgkg..
EquipamentosEquipamentos …… NosNos slidesslides aa seguirseguir sãosão apresentadasapresentadas asas dimensõesdimensões dede umauma sondasonda dede densidadedensidade slimlineslimline ((figurafigura A)A) ee sondasonda dede(( gg )) densidadedensidade ee neutronneutron parapara usouso emem poçospoços dede petróleopetróleo (Halliburton(Halliburton –– figurafigura B)B)..
FiguraFigura AA ……
FiguraFigura BB Spectral Density Log (SDL™) ToolSpectral Density Log (SDL™) Tool FiguraFigura BB …… Spectral Density Log (SDL™) ToolSpectral Density Log (SDL™) Tool HALLIBURTONHALLIBURTON
ãã dd filfilExecuçãoExecução dada perfilagemperfilagem UmUm perfilperfil dede furofuro dede sondagemsondagem (poço)(poço) éé aa imagemimagem aoao--UmUm perfilperfil dede furofuro dede sondagemsondagem (poço)(poço) éé aa imagem,imagem, aoao longolongo dada profundidade,profundidade, dede umauma ouou maismais característicascaracterísticas ouou propriedadespropriedades dede umauma estratigrafiaestratigrafia interceptadainterceptada pelopelo furofuro.. --OO registroregistro dede perfilagemperfilagem emem geralgeral éé obtidoobtido comcom aa movimentaçãomovimentação dada sondasonda aa partirpartir dodo fundofundo dodo furo,furo,movimentaçãomovimentação dada sondasonda aa partirpartir dodo fundofundo dodo furo,furo, finalizandofinalizando aa aquisiçãoaquisição nana superfíciesuperfície.. --EmEm umauma mesmamesma sonda,sonda, maismais dede umum parâmetroparâmetro podepode serser medidomedido.. --OO tempotempo dede perfilagemperfilagem podepode serser estimadoestimado comcom basebase numanuma velocidadevelocidade dede coletacoleta dede dadosdados dede 33 aa 55 metros/min,metros/min, idid dd tt dd ãã dd i ti tacrescidoacrescido dodo tempotempo dede preparaçãopreparação dosdos equipamentosequipamentos..
Exemplo de dados coletados com sonda de perfilagem ...
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______________________________________________________________________ 2.RESUMO DE PROPRIEDADES FÍ2.RESUMO DE PROPRIEDADES FÍSICAS DE ROCHAS ESICAS DE ROCHAS E MINERAIS RELACIONADAS COM PERFILAGEMMINERAIS RELACIONADAS COM PERFILAGEM ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
22..11 MASSAMASSA ESPECÍFICAESPECÍFICA ((ρρ))::((ρρ)) NoNo SI,SI, aa massamassa específicaespecífica éé expressaexpressa emem kg/mkg/m33.. EmEm termostermos gerais,gerais, rochasrochas dada crostacrosta terrestreterrestre ífiífi i di d tt 10001000possuempossuem massamassa específicaespecífica variandovariando entreentre 10001000 ee 30003000kg/mkg/m33.. DiversosDiversos mineraisminerais podem,podem, individualmente,individualmente,p ,p , ,, apresentarapresentar valoresvalores acimaacima dede 30003000kg/mkg/m33.. ExemplosExemplos importantesimportantes sãosão osos mineraisminerais dede ferroferro hematita,hematita, magnetitamagnetita ee martitamartita ((49004900 aa 52005200kg/mkg/m33))..ee martitamartita ((49004900 aa 52005200kg/mkg/m )).. AlémAlém dada composiçãocomposição mineralógica,mineralógica, espaçosespaços vaziosvazios causadoscausados pelospelos diversosdiversos processosprocessos geológicosgeológicos ee oo tipotipo dede hi thi t d td t ii t bét bé t lt lpreenchimentopreenchimento destesdestes vaziosvazios tambémtambém controlamcontrolam aa massamassa específicaespecífica dosdos materiaismateriais dada crostacrosta.. AA tabelatabela dodo próximopróximo slideslide apresentaapresenta umauma relaçãorelação dedepp pp çç materiaismateriais geológicosgeológicos juntamentejuntamente comcom asas respectivasrespectivas massasmassas específicasespecíficas..
MASSAMASSA ESPECÍFICAESPECÍFICA ((ρρ))((ρρ))
22..22 POROSIDADEPOROSIDADE ((φφ)):: ÉÉ i d di d d i t ti t t dd hh ii ddÉÉ umauma propriedadepropriedade importanteimportante dasdas rochas,rochas, poispois medemede aa suasua capacidadecapacidade dede armazenamentoarmazenamento dede fluidosfluidos.. ÉÉ definidadefinida comocomo aa relaçãorelação entreentre oo volumevolume dede espaçosespaços vaziosvazios (Vv)(Vv) dede umauma rocharocha ee oo volumevolume totaltotal (Vt)(Vt) dada mesma,mesma, expressaexpressa emem percentagempercentagem.. φφ == (Vv/Vt)(Vv/Vt) xx 100100%% ExemplosExemplos dede porosidadesporosidades observadasobservadas emem litologiaslitologias diferentesdiferentes ……
-- PorosidadePorosidade primáriaprimária éé aquelaaquela queque aa rocharocha adquireadquirePorosidadePorosidade primáriaprimária éé aquelaaquela queque aa rocharocha adquireadquire durantedurante aa suasua deposiçãodeposição.. ExemploExemplo:: porosidadeporosidade intergranularintergranular dosdos arenitosarenitos ee aa porosidadeporosidade interpartículasinterpartículas dosdos calcárioscalcáriosdosdos calcárioscalcários.. -- PorosidadePorosidade secundáriasecundária éé aquelaaquela resultanteresultante dede processosprocessos geológicosgeológicos subseqüentessubseqüentes àà conversãoconversão dosdos sedimentossedimentos emem rochasrochas.. ExemploExemplo:: fraturasfraturas emem rochasrochas ee asas cavidadescavidades devidasdevidas àà dissoluçãodissolução emem calcárioscalcários..
AA porosidadeporosidade absolutaabsoluta levaleva emem contaconta oo volumevolume totaltotal dede vaziosvazios presentespresentes nana rocha,rocha, enquantoenquanto queque aa porosidadeporosidade efetivaefetiva éé expressaexpressa aa quantidadequantidade dede porosporos interconectadosinterconectados eeefetivaefetiva éé expressaexpressa aa quantidadequantidade dede porosporos interconectadosinterconectados ee queque podempodem transmitirtransmitir fluidosfluidos ouou correntecorrente elétricaelétrica.. OsOs principaisprincipais fatoresfatores queque afetamafetam aa porosidadeporosidade dede rochasrochas porosasporosas comocomo osos arenitosarenitos sãosão:: --GrauGrau dede seleçãoseleção ee irregularidadeirregularidade dosdos grãosgrãos--GrauGrau dede seleçãoseleção ee irregularidadeirregularidade dosdos grãosgrãos --ArranjoArranjo dosdos grãosgrãos --CimentaçãoCimentação --CompactaçãoCompactação --ConteúdoConteúdo dede argilaargila
22 33 PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE (k)(k)22..33 PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE (k)(k):: PermeabilidadePermeabilidade absolutaabsoluta dede umum meiomeio porosoporoso éé aaPermeabilidadePermeabilidade absolutaabsoluta dede umum meiomeio porosoporoso éé aa capacidadecapacidade dede escoarescoar fluidosfluidos emem seusseus porosporos interconectadosinterconectados e/oue/ou fraturas,fraturas, desdedesde queque oo meiomeio porosoporoso estejaesteja 100100%% saturadosaturado comcom esteeste fluidofluidoestejaesteja 100100%% saturadosaturado comcom esteeste fluidofluido.. PermeabilidadePermeabilidade relativarelativa éé aa capacidadecapacidade dede escoarescoar umum fluidofluido nana presençapresença dede umum outrooutro.. ApesarApesar dede serser aparentementeaparentemente simplessimples aa definiçãodefinição dada permeabilidade,permeabilidade, elaela éé nana realidaderealidade bastantebastante complexacomplexa.. AA vazãovazão dodo fluidofluido aumentaaumenta aa proporçãoproporção queque aumentaaumenta oovazãovazão dodo fluidofluido aumentaaumenta aa proporçãoproporção queque aumentaaumenta oo diferencialdiferencial dede pressãopressão exercidoexercido sobresobre oo mesmomesmo.. PorPor outrooutro lado,lado, esseesse fluidofluido teráterá maiormaior dificuldadedificuldade emem escoarescoar atravésatravés dada rocharocha nana proporçãoproporção emem queque suasua viscosidadeviscosidade aumentaaumentadada rocha,rocha, nana proporçãoproporção emem queque suasua viscosidadeviscosidade aumentaaumenta..
22 44 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS22..44 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS AA resistênciaresistência elétricaelétrica dede umum materialmaterial éé definidadefinida comocomoAA resistênciaresistência elétricaelétrica dede umum materialmaterial éé definidadefinida comocomo sendosendo aa habilidadehabilidade daqueladaquela substânciasubstância emem impedirimpedir passagempassagem dede correntecorrente elétricaelétrica.. AA i tê ii tê i ( )( ) dd d td t éé di t tdi t tAA resistênciaresistência (r)(r) dede umum condutorcondutor éé diretamentediretamente proporcionalproporcional aoao comprimentocomprimento (L),(L), aa serser percorridopercorrido pelapela correntecorrente elétrica,elétrica, ee inversamenteinversamente proporcionalproporcional aa áreaárea (A)(A) atravessadaatravessada.. IstoIsto éé:: rr == RR LL // AA .. AA constanteconstante (R)(R) introduzidaintroduzida nestanesta equaçãoequação éé denominadadenominada resistividaderesistividade.. ComoComo aa unidadeunidade dede resistênciaresistênciadenominadadenominada resistividaderesistividade.. ComoComo aa unidadeunidade dede resistênciaresistência éé Ohm,Ohm, aa unidadeunidade dede resistividaderesistividade seráserá portantoportanto:: OhmOhm xx mm22/m/m (Ohm(Ohm--m)m).. AA d ti id dd ti id d lét ilét i (( )) éé d fi idd fi id iiAA condutividadecondutividade elétricaelétrica ((σσ)) éé definidadefinida comocomo oo inversoinverso dada resistividaderesistividade:: σσ == 11 // RR .. NoNo sistemasistema SI,SI, aa condutividadecondutividade éé dadadada emem (Ohm(Ohm--m)m)--11 ouou siemenssiemens/metro/metro (S/m)(S/m)..
PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS NoNo casocaso dasdas rochas,rochas, sendosendo suasua matrizmatriz geralmentegeralmente formadaformada dede mineraisminerais nãonão condutivoscondutivos dede eletricidadeeletricidade taistaisformadaformada dede mineraisminerais nãonão condutivoscondutivos dede eletricidade,eletricidade, taistais comocomo silicatos,silicatos, óxidosóxidos ouou carbonatos,carbonatos, aa condutividadecondutividade elétricaelétrica éé devidadevida àà presençapresença dede fluidosfluidos condutivoscondutivos ( l óli )( l óli )(eletrólitos)(eletrólitos) nosnos porosporos.. UmaUma rocharocha sese tornatorna maismais condutoracondutora dada correntecorrente elétrica,elétrica, quantoquanto maiormaior forfor aa interconexãointerconexão entreentre seusseus porosporos,, qq pp ee aa concentraçãoconcentração iônicaiônica dosdos fluidosfluidos.. FluidosFluidos isolantes,isolantes, taistais comocomo águaágua doce,doce, óleoóleo e/oue/ou gás,gás, tornatorna aa rocharocha menosmenos condutivacondutivacondutivacondutiva..
PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS MineraisMinerais bonsbons condutorescondutores dede eletricidade,eletricidade, emem geralgeral metálicosmetálicos ocorremocorrem dispersosdispersos nasnas rochasrochas ee emem pequenapequenametálicos,metálicos, ocorremocorrem dispersosdispersos nasnas rochasrochas ee emem pequenapequena quantidade,quantidade, tendotendo poucapouca participaçãoparticipação nasnas propriedadespropriedades elétricaselétricas dasdas mesmasmesmas.. JáJá asas argilas,argilas, porpor seremserem l il i ii iivolumetricamentevolumetricamente maismais importantesimportantes ee porpor apresentaremapresentarem elevadaelevada quantidadequantidade dede cátionscátions emem suasua superfíciesuperfície externa,externa, aumentamaumentam aa condutividadecondutividade dasdas rochasrochas.. OsOs condutorescondutores metálicosmetálicos permitempermitem aa passagempassagem dede correntecorrente elétricaelétrica atravésatravés dada transferênciatransferência dede elétronselétrons dedecorrentecorrente elétricaelétrica atravésatravés dada transferênciatransferência dede elétronselétrons dede seusseus átomos,átomos, enquantoenquanto queque nasnas rochasrochas elaela éé geralmentegeralmente transmitidatransmitida porpor meiomeio dada livrelivre movimentaçãomovimentação iônica,iônica, istoisto é,é, l li il li ieletroliticamenteeletroliticamente..
PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS AlgunsAlguns exemplosexemplos dede resistividadesresistividades dede rochasrochas presentespresentes nana crostacrosta (observe(observe aa amplaampla faixafaixa dede valoresvalores í ií i lit l i )lit l i )possíveispossíveis parapara umauma mesmamesma litologia)litologia)..
SALINIDADESALINIDADE EE TEMPERATURATEMPERATURA EmEm umauma rocharocha aa conduçãocondução dada correntecorrente elétricaelétrica éé feitafeita dede maneiramaneira eletrolíticaeletrolítica.. OO materialmaterial queque conduzconduz aa correntecorrente éé aa águaágua entreentre osos porosporos contendocontendo maiormaior ououcorrentecorrente éé aa águaágua entreentre osos porosporos contendocontendo maiormaior ouou menormenor quantidadequantidade dede saissais ouou íonsíons dissolvidosdissolvidos.. OsOs íonsíons resultamresultam dada dissociaçãodissociação dosdos saissais nana águaágua i i i li i i l dd hh (á(á dd f ã )f ã ) iiintersticialintersticial dasdas rochasrochas (água(água dede formação)formação).. OO maismais abundanteabundante delesdeles éé oo cloretocloreto dede sódiosódio.. EmEm água,água, oo NaClNaCl dissociadissocia--sese emem Na+Na+ ee ClCl-- .. ÉÉ oo movimentomovimento dessesdesses íonsíons positivospositivos ee negativosnegativos queque permitepermite aa soluçãosolução salinasalina conduzirconduzir eletricidadeeletricidade.. DesdeDesde queque cadacada íoníon conduzconduz umauma quantidadequantidade finitafinita dede cargascargasqueque cadacada íoníon conduzconduz umauma quantidadequantidade finitafinita dede cargascargas elétricas,elétricas, subtendesubtende--sese queque quantoquanto maismais íonsíons emem umauma soluçãosolução maiormaior seráserá aa suasua condutividade,condutividade, ouou menormenor aa suasua resistividaderesistividade AssimAssim oo primeiroprimeiro conceitoconceito nanaresistividaderesistividade.. Assim,Assim, oo primeiroprimeiro conceitoconceito nana interpretaçãointerpretação dede perfis,perfis, considerandoconsiderando--sese osos demaisdemais fatoresfatores equilibrados,equilibrados, éé relativorelativo àà quantidadequantidade dede saissais di l iddi l iddissolvidosdissolvidos..
SALINIDADESALINIDADE ...... AA temperaturatemperatura dada soluçãosolução éé tambémtambém dedeçç grandegrande importânciaimportância.. AA viscosidadeviscosidade dodo fluidofluido diminuidiminui aafluidofluido diminuidiminui aa proporçãoproporção queque aa temperaturatemperatura aumentaaumenta ficandoficando ososaumenta,aumenta, ficandoficando osos íonsíons cadacada vezvez maismais livreslivres.. Assim,Assim, asas l õl õ l t lítil t lítisoluçõessoluções eletrolíticaseletrolíticas apresentamapresentam maioresmaiores condutividadescondutividades emem temperaturastemperaturas maismais elevadaselevadas..
FATORFATOR DEDE FORMACÃOFORMACÃO SuponhaSuponha aa rocharocha comocomo sese fossefosse umauma caixacaixa cheiacheia dede águaágua dede resistividaderesistividade igualigual aa RwRw AA porosidadeporosidade destadesta caixacaixaáguaágua dede resistividaderesistividade igualigual aa RwRw.. AA porosidadeporosidade destadesta caixacaixa seráserá 100100%% ((φφ == 11)).. AoAo sese colocarcolocar grãosgrãos dede sílicasílica (isolante(isolante elétrico)elétrico) dentrodentro dada caixa,caixa, verificaverifica--sese queque aa resistividaderesistividade dada (( )) áá i li l úú ddmesmamesma ((RoRo)) aumentaráaumentará proporcionalmenteproporcionalmente aoao númeronúmero dede grãos,grãos, enquantoenquanto queque diminui,diminui, tambémtambém proporcionalmente,proporcionalmente, suasua porosidadeporosidade.. OuOu seja,seja, RoRo variavaria nana razãorazão diretadireta dada resistividaderesistividade dada águaágua ((RwRw)) ee inversainversa dada porosidadeporosidade ((φφ)).. EmEm relaçãorelação àsàs resistividades,resistividades, verificaverifica--sese queque:: RoRo == FF RwRwRoRo == FF xx RwRw sendosendo FF == FatorFator dede FormaçãoFormação;; RoRo == ResistividadeResistividade dede umauma rocharocha saturadasaturada dede águaágua;;gg ;; RwRw == ResistividadeResistividade dada águaágua queque saturasatura essaessa rocharocha.. QuandoQuando aa porosidadeporosidade forfor igualigual aa 11 (ou(ou 100100%%),), RoRo == RwRw ee FF == 11..
FATORFATOR DEDE FORMACÃOFORMACÃOFATORFATOR DEDE FORMACÃOFORMACÃO EmEm relaçãorelação àà porosidade,porosidade, verificaverifica--sese queque:: FF == aa // φφmm ;;// φφ ;; sendosendo aa == coeficientecoeficiente litológicolitológico ouou dede tortuosidadetortuosidade;; mm == coeficientecoeficiente dede cimentaçãocimentação;; φφ == porosidadeporosidade.. ConcluiConclui sese queque oo fatorfator dede formaçãoformação (F)(F) dede umauma rocharocha estáestáConcluiConclui--se,se, queque oo fatorfator dede formaçãoformação (F)(F) dede umauma rocharocha estáestá relacionadorelacionado comcom:: AA resistividaderesistividade dada rocharocha saturadasaturada porpor fluidofluido qualquerqualquer;; AA resistividaderesistividade dodo fluidofluido queque saturasatura aa rocharocha;; AA porosidadeporosidade dada rocharocha;; AA lit l ilit l i // t t id dt t id d dd ililAA litologialitologia e/oue/ou tortuosidadetortuosidade dede seusseus capilarescapilares condutivoscondutivos..
AlgunsAlguns valoresvalores dede aa ee mm emem litologiaslitologias …… 0.62 < a < 0.810.62 < a < 0.81 2 < m < 2.152 < m < 2.15 A relação F =A relação F = RoRo // RRww = a /= a / φφmm é válida considerandoé válida considerando--sese rochas porosas com matriz de alta resistividade semrochas porosas com matriz de alta resistividade semrochas porosas, com matriz de alta resistividade, semrochas porosas, com matriz de alta resistividade, sem argilas e saturação de água nos poros igual a 100%.argilas e saturação de água nos poros igual a 100%. Para um mesmo tipoPara um mesmo tipo litollitolóógicogico,, aa ee mm são constantes.são constantes.Para um mesmo tipoPara um mesmo tipo litollitolóógicogico,, aa ee mm são constantes.são constantes.
RESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA SATURADASATURADA DEDE ÁGUAÁGUA ((RoRo))RESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA SATURADASATURADA DEDE ÁGUAÁGUA ((RoRo)) SATURAÇÃOSATURAÇÃO FLUIDAFLUIDA::ÇÇ OO espaçoespaço porosoporoso dede umauma rocharocha estáestá preenchidopreenchido porpor fluidosfluidos:: águaágua intersticialintersticial (ou(ou dede formação)formação) e/oue/ou hidrocarbonetoshidrocarbonetos AA fraçãofração dodo volumevolume dede porosporos ocupadosocupados porporhidrocarbonetoshidrocarbonetos.. AA fraçãofração dodo volumevolume dede porosporos ocupadosocupados porpor águaágua éé definidadefinida comocomo saturaçãosaturação emem águaágua ((SwSw)).. AssimAssim,, SwSw ++ SoSo == 11 .. CC dd hh t jt j 11//44 dd ááCasoCaso osos porosporos dede umauma rocharocha estejamestejam comcom 11//44 dede águaágua ee 33//44 dede óleo,óleo, aa SwSw seráserá dede 2525%% enquantoenquanto queque aa saturaçãosaturação emem hidrocarbonetoshidrocarbonetos ((SoSo)) seráserá dede 7575%%..
RESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA CONTENDOCONTENDORESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA CONTENDOCONTENDO HIDROCARBONETOSHIDROCARBONETOS ((RtRt)) NoNo casocaso emem queque aa rocharocha contenhacontenha gás,gás, óleoóleo e/oue/ou águaáguaqq g ,g , // gg misturadosmisturados emem seusseus poros,poros, aa resistividaderesistividade dessadessa rocharocha aumentaráaumentará consideravelmenteconsideravelmente devidodevido aa capacidadecapacidade isolanteisolante dada fraçãofração hidrocarbonetohidrocarboneto.. QuantoQuanto maiormaior forfor aa quantidadequantidade dededada fraçãofração hidrocarbonetohidrocarboneto.. QuantoQuanto maiormaior forfor aa quantidadequantidade dede hidrocarbonetohidrocarboneto isolanteisolante maiormaior aa dificuldadedificuldade dada correntecorrente elétricaelétrica parapara atravessaratravessar umum certocerto volumevolume dessadessa rocharocha.. RtRt éé f ãf ã dd RR hh t ht h ttRtRt éé umauma funçãofunção dede RoRo:: casocaso umauma rocharocha tenhatenha somentesomente águaágua salgadasalgada emem seusseus poros,poros, umauma substituiçãosubstituição parcialparcial dessadessa águaágua porpor óleo,óleo, aumentaráaumentará aa resistividaderesistividade dessadessa mesmamesma rocharocha.. EstaEsta relaçãorelação (Lei(Lei dede ArchieArchie)) possuipossui aa formaforma :: RtRt == aa RwRw // ((φφmm SwSwnn)) ;;RtRt == aa RwRw // ((φφmm SwSwnn)) ;; ondeonde “n”“n” éé umum coeficientecoeficiente dede proporcionalidadeproporcionalidade denominadodenominado dede coeficientecoeficiente dede saturaçãosaturação.. EmEm geral,geral, n=n=22..
22 55 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHAS22..55 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHAS OndasOndas sísmicassísmicas viajamviajam comcom diferentesdiferentes velocidades,velocidades,jj ,, dependendodependendo dodo meiomeio emem queque sese propagampropagam.. SãoSão maismais rápidasrápidas nosnos sólidossólidos dodo queque nosnos líquidoslíquidos ee gasesgases.. CasoCaso umum meiomeio qualquerqualquer sejaseja compostocomposto dede materiaismateriais sólidos,sólidos,meiomeio qualquerqualquer sejaseja compostocomposto dede materiaismateriais sólidos,sólidos, líquidoslíquidos ee gasososgasosos (como(como asas rochas),rochas), aa velocidadevelocidade dede propagaçãopropagação dependedepende diretamentediretamente dada proporçãoproporção dede cadacada umum dede seusseus componentescomponentesumum dede seusseus componentescomponentes.. OndaOnda CompressionalCompressional ouou ondaonda PP:: aa oscilaçãooscilação dasdas partículaspartículas sese processaprocessa nana direçãodireção dada propagaçãopropagação..
PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHAS OndaOnda CisalhanteCisalhante ouou ondaonda SS:: aa oscilaçãooscilação dasdas partículaspartículasçç pp sese processaprocessa perpendicularmenteperpendicularmente àà direçãodireção dede propagaçãopropagação.. EstaEsta ondaonda éé própriaprópria dosdos corposcorpos sólidossólidos porqueporque eleseles resistemresistem àsàs tensõestensões dede cisalhamento,cisalhamento, oo queque nãonão aconteceaconteceresistemresistem àsàs tensõestensões dede cisalhamento,cisalhamento, oo queque nãonão aconteceacontece nosnos líquidoslíquidos ouou gasesgases.. VpVp (velocidade(velocidade dede ondaonda P)P) seráserá sempresempre maiormaior dodo queque VsVs (velocidade(velocidade dede ondaonda S)S) parapara umum mesmomesmo meiomeio id did d G l tG l t didi VV ≈≈ 22 VVconsideradoconsiderado.. GeralmenteGeralmente sese dizdiz queque:: VpVp ≈≈ 22 VsVs ..
PROPRIEDADESPROPRIEDADESPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS Exemplos de velocidadesExemplos de velocidades de propagação de onda Pde propagação de onda P e S em materiaise S em materiaise S em materiaise S em materiais diversos ...diversos ...
PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS AA propagaçãopropagação dede umauma ondaonda sonorasonora atravésatravés dede umum corpocorpoAA propagaçãopropagação dede umauma ondaonda sonorasonora atravésatravés dede umum corpocorpo poroso,poroso, comocomo umauma rocha,rocha, éé modificadamodificada porpor váriasvárias razões,razões, sendosendo asas principaisprincipais:: titi dd t i lt i l ólidólid ((lit l ilit l i ))--oo tipotipo dodo materialmaterial sólidosólido ((litologialitologia)) --aa porosidadeporosidade dada rocharocha --oo tipotipo dodo fluidofluido contidocontido nosnos porosporos..oo tipotipo dodo fluidofluido contidocontido nosnos porosporos.. Assim,Assim, oo tempotempo gastogasto porpor umauma ondaonda parapara percorrerpercorrer umum trajetotrajeto fixofixo ee bembem definidodefinido dede umauma rocharocha qualquerqualquer podepode conduzirconduzir aa determinaçõesdeterminações quantitativasquantitativas dada porosidadeporosidade dessadessa mesmamesma rocharocha.. AA atenuaçãoatenuação dede umauma ondaonda sonorasonora atravésatravés dede umum meio,meio, éé aa medidamedida dada mudançamudança dede suasua amplitudeamplitude porpor unidadeunidade dede distânciadistânciadistânciadistância..
PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS AA resistênciaresistência dada rocharocha ee constantesconstantes elásticaselásticas (UCS,(UCS,AA resistênciaresistência dada rocharocha ee constantesconstantes elásticaselásticas (UCS,(UCS, módulomódulo dede Young,Young, módulomódulo dede Poisson,Poisson, etcetc..)) tambémtambém estáestá relacionadarelacionada comcom aa propagaçãopropagação dede ondasondas sísmicassísmicas.. TaisTais informaçõesinformações sãosão essenciaisessenciais parapara projetosprojetos dede escavaçõesescavações emem céucéu abertoaberto ee subterrâneassubterrâneas (estabilidade(estabilidade dedeçç (( taludes,taludes, túneis,túneis, métodosmétodos dede fragmentaçãofragmentação dede rocharocha comcom ouou semsem usouso dede explosivos,explosivos, etcetc..)).. RochasRochas comcom menormenor competênciacompetência caracterizamcaracterizam--sese porpor apresentarapresentar módulosmódulos dede Young,Young, ShearShear ee BulkBulk baixos,baixos, aoao mesmomesmo tempotempo emem queque oo módulomódulo dede PoissonPoisson éé altoalto..
Módulo de Young (E):Módulo de Young (E): É l ã t ã /d f ãÉ l ã t ã /d f ãÉ a relação tensão/deformaçãoÉ a relação tensão/deformação existente em uma compressão (ou expansão)existente em uma compressão (ou expansão) linear simples.linear simples. Módulo de PoissonMódulo de Poisson ((λλ):):(( )) É a relação entre deformação lateralÉ a relação entre deformação lateral e deformação axial existente em umae deformação axial existente em umae deformação axial existente em umae deformação axial existente em uma compressão linear.compressão linear.
Equações para os módulos mecânicos:Equações para os módulos mecânicos:
22 66 PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS22..66 PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS BasicamenteBasicamente umum átomoátomo consisteconsiste dede:: --NêutronsNêutrons dede massamassa igualigual aa 11 UU..MM..AA.. ee nenhumanenhuma cargacarga elétricaelétrica;; P ótP ót dd i li l 11 UU MM AA lét ilét i--PrótonsPrótons dede massamassa igualigual aa 11 UU..MM..AA.. ee cargacarga elétricaelétrica positivapositiva;; --ElétronsElétrons comcom massamassa desprezíveldesprezível ee cargacarga elétricaelétricapp gg negativanegativa.. OO úú dd (A)(A) tt úú dd ótótOO númeronúmero dede massamassa (A)(A) representarepresenta oo númeronúmero dede prótonsprótons ee nêutronsnêutrons existenteexistente nono núcleonúcleo.. OO númeronúmero atômicoatômico (Z)(Z) indicaindica aa quantidadequantidade dede prótonsprótons dodo( )( ) qq pp núcleonúcleo ouou dede elétronselétrons dada eletrosferaeletrosfera.. ChamaChama--sese dede isótopoisótopo aosaos diferentesdiferentes estadosestados dede umum elementoelemento qualquerqualquer ondeonde sese observamobservam valoresvalores diferentesdiferentes dede AA enquantoenquanto ZZ permanecepermaneceobservamobservam valoresvalores diferentesdiferentes dede AA enquantoenquanto ZZ permanecepermanece inalteradoinalterado..
PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHASPROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS AlgunsAlguns isótoposisótopos sãosão estáveis,estáveis, enquantoenquanto queque outros,outros,gg pp ,, qq qq ,, instáveis,instáveis, trocamtrocam naturalmentenaturalmente dede estruturaestrutura ee emitememitem energiaenergia emem formaforma dede radiações,radiações, transformandotransformando--sese emem elementoselementos diferentesdiferentes..elementoselementos diferentesdiferentes.. AA maiormaior parteparte dada energiaenergia liberadaliberada porpor estesestes núcleos,núcleos, durantedurante suasua fasefase dede instabilidadeinstabilidade temporária,temporária, consisteconsiste dede:: RadiaçõesRadiações ALFAALFA –– dede naturezanatureza positiva,positiva, possuempossuem 44 vezesvezes aa massamassa dodo prótonpróton.. DevidoDevido aa suasua grandegrande massa,massa,vezesvezes aa massamassa dodo prótonpróton.. DevidoDevido aa suasua grandegrande massa,massa, penetrampenetram apenasapenas algumasalgumas folhasfolhas dede papelpapel.. RadiaçõesRadiações BETABETA –– dede naturezanatureza negativa,negativa, sãosão elétronselétrons dede dd t tt t f il tf il t d i dd i dpequenapequena massa,massa, sendosendo portantoportanto facilmentefacilmente desviadosdesviados pelospelos camposcampos magnéticosmagnéticos.. PodemPodem penetrarpenetrar váriosvários milímetrosmilímetros emem alumínioalumínio..
PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHASPROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS RaiosRaios GAMAGAMA -- nãonão sãosão desviadosdesviados pelospelos camposcamposRaiosRaios GAMAGAMA nãonão sãosão desviadosdesviados pelospelos camposcampos magnéticosmagnéticos porpor nãonão possuírempossuírem cargacarga.. SãoSão radiaçõesradiações eletromagnéticaseletromagnéticas similaressimilares àsàs ondasondas dede luzluz ee dede rádiorádio.. PenetraPenetra espessosespessos materiaismateriais ee éé absorvidoabsorvido apenasapenas porporPenetraPenetra espessosespessos materiaismateriais ee éé absorvidoabsorvido apenasapenas porpor váriasvárias polegadaspolegadas dede chumbochumbo.. DestasDestas radiações,radiações, apenasapenas aa GAMAGAMA éé detectadadetectada pelospelos equipamentosequipamentos normaisnormais dede perfilagemperfilagem ee usadausada emem interpretaçõesinterpretações litológicas,litológicas, devidodevido àà suasua altaalta capacidadecapacidade dedeinterpretaçõesinterpretações litológicas,litológicas, devidodevido àà suasua altaalta capacidadecapacidade dede penetraçãopenetração emem materiaismateriais densosdensos..
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AlgumasAlgumas respostasrespostas típicastípicas dede perfilagemperfilagem ......AlgumasAlgumas respostasrespostas típicastípicas dede perfilagemperfilagem ......
AlgumasAlgumas respostasrespostas típicastípicas dede perfilagemperfilagem ......AlgumasAlgumas respostasrespostas típicastípicas dede perfilagemperfilagem ......
______________________________________________________________________ 3.GENERALIDADES3.GENERALIDADES ____________________________________________________________________________________
Invasão de formações porosas pelos fluidos deInvasão de formações porosas pelos fluidos de perfuraçãoperfuração A lama de perfuração, ao penetrar em estratos porosos eA lama de perfuração, ao penetrar em estratos porosos ep ç p pp ç p p permepermeáveisáveis, sofre segregação das suas fases líquida e sólida., sofre segregação das suas fases líquida e sólida. • R b é d d tí l ólid d l• R b é d d tí l ólid d l• Reboco é uma camada de partículas sólidas da lama que• Reboco é uma camada de partículas sólidas da lama que se acumula em frente às camadasse acumula em frente às camadas permopermo--porosasporosas.. • Filtrado é a fase líquida da lama que penetra nas• Filtrado é a fase líquida da lama que penetra nas camadascamadas permopermo--porosasporosas, invadindo e expulsando os fluidos, invadindo e expulsando os fluidos originalmente presentes nos poros da rochaoriginalmente presentes nos poros da rocha permopermo--porosaporosa.. Este processo de invasão se dá até uma certa distância radialEste processo de invasão se dá até uma certa distância radials e p ocesso de s o se d é u ce d s c ds e p ocesso de s o se d é u ce d s c d a partir do eixo do poço. Formama partir do eixo do poço. Formam --se assim, radialmente aose assim, radialmente ao poço, zonas de distintas misturas fluidas :poço, zonas de distintas misturas fluidas : • Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi• Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi• Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi• Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi totalmente substituído pelo filtrado de lama;totalmente substituído pelo filtrado de lama;
InvasãoInvasão dede formaçõesformações porosasporosas...... • Zona invadida: É uma zona de transição onde há uma• Zona invadida: É uma zona de transição onde há uma mistura de fluido original e de filtrado;mistura de fluido original e de filtrado; • Zona virgem: É a zona mais distante onde o fluido• Zona virgem: É a zona mais distante onde o fluido• Zona virgem: É a zona mais distante, onde o fluido• Zona virgem: É a zona mais distante, onde o fluido original não foi perturbado.original não foi perturbado. AA figurafigura nono próximopróximo slideslide ilustrailustra asas diferentesdiferentes zonaszonas dede invasãoinvasão. A. A nomenclaturanomenclatura indicadaindicada tem otem o seguinteseguinte significadosignificado::significadosignificado::
Invasão dasInvasão das f õf õformaçõesformações porosasporosas pelopelo fluido filtradofluido filtrado de lama:de lama:de lama:de lama: ZonaZona lavadalavada Zona deZona de transiçãotransição Zona virgemZona virgem
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AlgunsAlguns termostermos usadosusados emem perfilagemperfilagem…… a)a) volumevolume dede investigaçãoinvestigação dada sondasonda b)b) resoluçãoresolução verticalverticalb)b) resoluçãoresolução verticalvertical c)c) resoluçãoresolução horizontalhorizontal
a)a)VolumeVolume dede investigaçãoinvestigação:: OO volumevolume dede investigaçãoinvestigação podepode serser definidodefinido comocomo aaOO volumevolume dede investigaçãoinvestigação podepode serser definidodefinido comocomo aa parteparte dodo furofuro dede sondagemsondagem ee dada rocharocha emem tornotorno dodo furofuro queque contribuemcontribuem comcom 9090%% dodo sinalsinal registradoregistrado pelopelo loglog.. AA g t ig t i dd ll dd i tig ãi tig ã iiAA geometriageometria dodo volumevolume dede investigaçãoinvestigação variavaria comcom asas condiçõescondições dodo furofuro dede sondagemsondagem,, comcom asas propriedadespropriedades físicasfísicas dada rocharocha ((meiomeio geológicogeológico)) ee espaçamentoespaçamento dada fontefonte ee detectoresdetectoresfontefonte ee detectoresdetectores..
b)b)resoluçãoresolução verticalvertical AA resoluçãoresolução verticalvertical éé aa espessuraespessura mínimamínima dede umum estratoestrato queque aa sondasonda consegueconsegue distinguirdistinguir.. AA l ãl ã ti lti l dd dd éé id did d ddAA resoluçãoresolução verticalvertical dede umauma sondasonda éé aa capacidadecapacidade dede discriminardiscriminar umum únicoúnico estrato,estrato, aoao invésinvés dede umauma médiamédia dasdas camadascamadas nono entornoentorno.. SondasSondas capazescapazes dede medirmedir camadascamadas po copo co espessasespessas sãosão sondassondas dede altaalta resol çãoresol çãopoucopouco espessasespessas sãosão sondassondas dede altaalta resoluçãoresolução..
c)c)resoluçãoresolução horizontalhorizontal ((profprof.. dede investigaçãoinvestigação)))) çç ((pp g çg ç )) OO raioraio dede investigaçãoinvestigação éé aa distânciadistância,, perpendicularmenteperpendicularmente aoao eixoeixo dodo poçopoço,, queque definedefine ooperpendicularmenteperpendicularmente aoao eixoeixo dodo poçopoço,, queque definedefine oo limitelimite dede 9090%% dede contribuiçãocontribuição (o(o volumevolume dede investigaçãoinvestigação nãonão éé necessariamentenecessariamente esféricoesférico))..
ResoluçãoResolução verticalvertical ee horizontalhorizontal parapara diversasdiversas sondassondas dede perfilagemperfilagem ……
EfeitosEfeitos dede PoçoPoço (furo(furo dede sondagem)sondagem)EfeitosEfeitos dede PoçoPoço (furo(furo dede sondagem)sondagem) ParaPara obterobter--sese medidasmedidas confiáveis,confiáveis, nãonão sósó ooParaPara obterobter sese medidasmedidas confiáveis,confiáveis, nãonão sósó oo equipamentoequipamento dede perfilagemperfilagem devedeve estarestar emem perfeitasperfeitas condiçõescondições dede funcionamento,funcionamento, comocomo oo poçopoço devedeve apresentarapresentar condiçõescondições favoráveisfavoráveis àà práticaprática dada perfilagemperfilagemapresentarapresentar condiçõescondições favoráveisfavoráveis àà práticaprática dada perfilagemperfilagem geofísicageofísica.. UmaUma dasdas grandesgrandes razõesrazões parapara descartedescarte dede dadosdados l dl d filfil fí ifí i éé áá lid dlid d ddcoletadoscoletados porpor perfilagemperfilagem geofísicageofísica éé aa mámá qualidadequalidade dasdas paredesparedes dodo poço,poço, istoisto é,é, sese existiremexistirem caimentoscaimentos ee formaçãoformação dede cavernascavernas nasnas paredesparedes.. AA diferençadiferença dede diâmetrodiâmetro dodo furofuro afetaafeta asas leiturasleituras.. Adicionalmente,Adicionalmente, aa penetraçãopenetração dede fluidofluido dede furaçãofuração nosnos vaziosvazios dasdas paredesparedes dosdos furosfuros alteraaltera asas leituras,leituras, comcom alteraçãoalteração dasdas,, çç propriedadespropriedades físicofísico––químicasquímicas dasdas litologiaslitologias perfiladasperfiladas..
EfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagemEfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem ......
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______________________________________________________________________ 44..PERFILPERFIL DEDE RADIAÇÃORADIAÇÃO GAMAGAMA NATURALNATURAL ____________________________________________________________________________________
OsOs RaiosRaios GamaGama naturaisnaturais sese originamoriginam primariamenteprimariamente dede trêstrês fontesfontes distintasdistintas:: –– dosdos principaisprincipais elementoselementos filhosfilhos provenientesprovenientes dada desintegraçãodesintegração dodo UrânioUrânio238238g çg ç 22 –– dodo principalprincipal elementoelemento filhofilho provenienteproveniente dada desintegraçãodesintegração dodo TórioTório232232 (Tálio(Tálio208208)) dd á iá i–– dodo PotássioPotássio4040
A razão principal destes três elementos seremA razão principal destes três elementos serem predominantes nas radioatividades naturais das rochaspredominantes nas radioatividades naturais das rochas está na ordem de grandeza da meiaestá na ordem de grandeza da meia--vida delesvida deles (aproximadamente a idade da própria Terra(aproximadamente a idade da própria Terra -- 4,5 x 104,5 x 1099 anos).anos).)) Cada elemento filho das 3 séries radioativasCada elemento filho das 3 séries radioativas t i (U Th K) it i di ti tt i (U Th K) it i di ti tnaturais (U, Th e K), emite raios gama, distintos emnaturais (U, Th e K), emite raios gama, distintos em número e nível de energia, caracterizandonúmero e nível de energia, caracterizando--osos qualitativa e quantitativamente. O Kqualitativa e quantitativamente. O K4040 emite raiosemite raios gama monoenergéticos da ordem de 1,46 MeV,gama monoenergéticos da ordem de 1,46 MeV, enquanto o Tório e o Urânio emitem vários níveis deenquanto o Tório e o Urânio emitem vários níveis de energia, ao mesmo tempo, sendo usado para suasenergia, ao mesmo tempo, sendo usado para suasgg detecções os picos correspondentes a 2,62 e 1,76 MeV,detecções os picos correspondentes a 2,62 e 1,76 MeV, respectivamente.respectivamente.
EmissõesEmissões dede radiaçãoradiação gamagama parapara KK4040,, ThTh232232 ee UU238238..
AA DEPOSIÇÃODEPOSIÇÃO DOSDOS RADIOELEMENTOSRADIOELEMENTOS AsAs argilasargilas e/oue/ou folhelhosfolhelhos sãosão osos elementoselementos maismais naturalmentenaturalmente radioativosradioativos entreentre asas rochasrochas sedimentares,sedimentares, d idd id àà h bilid dh bilid d tt íí dd U â iU â i Tó iTó i AAdevidodevido àà habilidadehabilidade emem reterreter íonsíons dede UrânioUrânio ee oo TórioTório.. AA radiaçãoradiação emitidaemitida pelopelo PotássioPotássio4040 geralmentegeralmente éé dada ordemordem dede 2020%% dodo totaltotal registradoregistrado.. RochasRochas ígneasígneas ee metamórficasmetamórficas possuempossuem níveisníveis variadosvariados dede atividadeatividade radioativa,radioativa, podendopodendo ficarficar acimaacima ouou abaixoabaixo dosdos materiaismateriais sedimentaressedimentares..abaixoabaixo dosdos materiaismateriais sedimentaressedimentares..
PRINCÍPIOPRINCÍPIO DEDE MEDIÇÃOMEDIÇÃO DODO PERFILPERFIL DEDE RAIOSRAIOS GAMAGAMA AtualmenteAtualmente osos detectoresdetectores sãosão eficienteseficientes cristaiscristais (cintilômetros)(cintilômetros) queque emitememitem luzluz quandoquando atingidosatingidos porpor umum fótonfóton.. OsOs cristaiscristais sãosão acopladosacoplados aa umum tubotubo fotomultiplicador,fotomultiplicador, queque amplificaamplifica eletronicamenteeletronicamente aa correntecorrente elétricaelétrica 101066 dede vezesvezes.. AA sensibilidadesensibilidade dosdos detectoresdetectores porpor cintilaçãocintilação éé funçãofunção dada formaforma ee dodo tamanhotamanho dodo cristalcristal.. PorPor outrooutro lado,lado, aa intensidadeintensidade dada cintilaçãocintilação éé diretamentediretamente proporcionalproporcional àà energiaenergia dodo fótonfóton.. IdentificaIdentifica--sese osos diferentesdiferentes tipostipos dede di ãdi ã ii dd 00 ThTh232232 238238 ll ll dd llradiação,radiação, provenientesprovenientes dodo KK4040,, ThTh232232 ouou UU238238 pelapela alturaaltura dodo pulsopulso..
SONDASSONDAS DEDE RAIOSRAIOS GAMAGAMA ExistemExistem doisdois tipostipos dede sondassondas dede RaiosRaios GamaGama:: aquelasaquelasExistemExistem doisdois tipostipos dede sondassondas dede RaiosRaios GamaGama:: aquelasaquelas queque sese utilizamutilizam dede umum sósó canalcanal analisadoranalisador dada alturaaltura dodo pulsopulso (que(que porpor essaessa razãorazão nãonão discriminadiscrimina sósó umum pulsopulso masmas simsim oo somatóriosomatório deles)deles) ee aquelasaquelas comcom multicanaismulticanaissimsim oo somatóriosomatório deles)deles) e,e, aquelasaquelas comcom multicanaismulticanais analisadores,analisadores, queque conseguemconseguem identificaridentificar todotodo oo espectroespectro energético,energético, discriminandodiscriminando cadacada umum dosdos seusseus componentescomponentes i l d ti l d t SãSã d i dd i d ti tti t dd filfilisoladamenteisoladamente.. SãoSão denominadasdenominadas respectivamente,respectivamente, dede perfilperfil dede RaiosRaios GamaGama convencionalconvencional (GR)(GR) ee PerfilPerfil dede EspectrometriaEspectrometria NaturalNatural (ou(ou GamaGama Espectral)Espectral)..
FATORESFATORES QUEQUE AFETAMAFETAM ASAS LEITURASLEITURAS DOSDOS PERFISPERFIS RAIOSRAIOS GAMAGAMA --DetectoresDetectores dede RadiaçãoRadiação--DetectoresDetectores dede RadiaçãoRadiação ContadorContador GeigerGeiger--MuellerMueller CâmaraCâmara dede IonizaçãoIonização CintilômetroCintilômetro --RaioRaio dede InvestigaçãoInvestigação ii í ií i--VariaçõesVariações EstatísticasEstatísticas --EfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem
OO CintilômetroCintilômetro baseiabaseia suasua detecçãodetecção nono fatofato dede queque osos RaiosRaios GamaGama apresentamapresentam aa propriedadepropriedade dede produzirproduzir finasfinas t lht lh dd ll ti giti gi tt titi dd i t ii t i EEcentelhascentelhas dede luzluz aoao atingirematingirem certoscertos tipostipos dede cristaiscristais.. EssasEssas centelhascentelhas sãosão convertidasconvertidas emem pulsospulsos elétricos,elétricos, cujacuja alturaaltura dependedepende dada quantidadequantidade dede energiaenergia absorvidaabsorvida.. EsseEsse tipotipo dede detectordetector éé muitomuito maismais eficienteeficiente queque osos detectoresdetectores aa gásgás porqueporque possuipossui umauma maiormaior massamassa dede materialmaterial (por(por unidadeunidade dede volume)volume) sensívelsensível àà radiaçãoradiação..
RaioRaio dede InvestigaçãoInvestigaçãoRaioRaio dede InvestigaçãoInvestigação EstudosEstudos mostrammostram queque 9090%% dodo valorvalor registradoregistrado pelapelaqq gg pp curvacurva dede RaiosRaios GamaGama provémprovém dede umauma zonazona localizadalocalizada dentrodentro dede umum raioraio dasdas 66 (seis)(seis) primeirasprimeiras polegadaspolegadas aa partirpartir dada paredeparede dodo poçopoço.. OO efeitoefeito dada interposiçãointerposição dede materialmaterialdada paredeparede dodo poçopoço.. OO efeitoefeito dada interposiçãointerposição dede materialmaterial adicional,adicional, entreentre aa formaçãoformação ee oo detector,detector, alémalém dada lama,lama, taistais comocomo cimentocimento ee revestimento,revestimento, reduzreduz sensivelmentesensivelmente ee quantidadequantidade totaltotal dosdos RaiosRaios GamaGama úteisúteis masmas nãonão descartadescartaquantidadequantidade totaltotal dosdos RaiosRaios GamaGama úteisúteis masmas nãonão descartadescarta totalmentetotalmente oo valorvalor registradoregistrado pelopelo perfilperfil..
VariaçõesVariações EstatísticasEstatísticas êê ííAsAs emissõesemissões radioativasradioativas têmtêm naturezanatureza estatísticaestatística.. AsAs flutuaçõesflutuações estatísticasestatísticas sãosão maismais perceptíveisperceptíveis quandoquando sese realizarealiza baixasbaixas contagenscontagens dede pulsospulsos.. Entretanto,Entretanto, oo númeronúmerogg pp ,, dede RaiosRaios Gama,Gama, contadoscontados durantedurante umum períodoperíodo suficientementesuficientemente longo,longo, seráserá praticamentepraticamente constanteconstante.. NasNas sondassondas dodo tipotipo slimlineslimline,, oo perfilperfil dede GNGN éé executadoexecutado emem velocidadesvelocidades menoresmenores ouou iguaisiguais aa 33m/minm/min..
APRESENTAÇÃO DO PERFILAPRESENTAÇÃO DO PERFILAPRESENTAÇÃO DO PERFILAPRESENTAÇÃO DO PERFIL DE RAIOS GAMADE RAIOS GAMA O Raios Gama é registrado emO Raios Gama é registrado em geral na primeira faixa, emgeral na primeira faixa, em escala crescente da esquerdaescala crescente da esquerdaescala crescente da esquerdaescala crescente da esquerda para a direita (escala em API).para a direita (escala em API).
UNIDADESUNIDADES DODO PERFILPERFIL DEDE RAIOSRAIOS GAMAGAMA AA radioatividaderadioatividade totaltotal registradaregistrada porpor umum detectordetector qualquerqualquer podepode serser expressaexpressa emem termostermos dede pesopeso dede umumqualquerqualquer podepode serser expressaexpressa emem termostermos dede pesopeso dede umum elementoelemento conhecidoconhecido queque produzaproduza umauma quantidadequantidade dede radiaçãoradiação equivalenteequivalente.. Assim,Assim, surgiusurgiu aa UnidadeUnidade PadrãoPadrão APIAPI (API)(API) queque éé aa medidamedida dada radioatividaderadioatividade dede umauma rocharocha(API),(API), queque éé aa medidamedida dada radioatividaderadioatividade dede umauma rocharocha (radioativa(radioativa artificialmente)artificialmente) queque serveserve dede normalização,normalização, nana qualqual foifoi disseminadadisseminada quantidadesquantidades conhecidasconhecidas dede Urânio,Urânio, Tó iTó i P tá iP tá iTórioTório ee PotássioPotássio.. AA unidadeunidade APIAPI éé definidadefinida comocomo sendosendo 11//200200 dadaAA unidadeunidade APIAPI éé definidadefinida comocomo sendosendo 11//200200 dada diferençadiferença entreentre asas deflexõesdeflexões dede duasduas zonaszonas dede diferentesdiferentes intensidadesintensidades dede RaiosRaios GamaGama numnum poçopoço testeteste dada UniversidadeUniversidade dede HoustonHouston USAUSA AA diferençadiferença nanaUniversidadeUniversidade dede Houston,Houston, USAUSA.. AA diferençadiferença nana radioatividaderadioatividade entreentre oo maiormaior ee oo menormenor valorvalor é,é, porpor definição,definição, igualigual aa 200200 unidadesunidades APIAPI..
Ef itEf it dd ff dd ddEfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem AA amplitudeamplitude dodo perfilperfil GNGN alteraaltera--sese comcom aa mudançamudança dadaAA amplitudeamplitude dodo perfilperfil GNGN alteraaltera sese comcom aa mudançamudança dada densidadedensidade dodo materialmaterial atravésatravés dodo qualqual osos fótonsfótons dede gamagama devemdevem passar,passar, ouou pelopelo aumentoaumento dodo caminhocaminho aa percorrerpercorrer ateate oo sensorsensorateate oo sensorsensor.. RevestimentoRevestimento metálicometálico ee cimentocimento reduzemreduzem oo registroregistrogg GN,GN, bembem comocomo grandesgrandes diâmetrosdiâmetros dodo furofuro.. FatoresFatores dede correçãocorreção parapara revestimentorevestimento dede açoaço:: 11,,141141 parapara espessuraespessura dede 00,,06250625”” ee 11,,891891 parapara 00,,375375””.. RevestimentoRevestimento plásticoplásticodede 00,,06250625 ee 11,,891891 parapara 00,,375375 .. RevestimentoRevestimento plásticoplástico praticamentepraticamente nãonão afetaafeta oo GNGN..
Efeitos do furo deEfeitos do furo deEfeitos do furo deEfeitos do furo de sondagemsondagem Exemplo comparativoExemplo comparativo de registro GNde registro GN executado em furoexecutado em furoexecutado em furoexecutado em furo aberto e comaberto e com revestimento metálico.revestimento metálico. Observar a redução doObservar a redução doObservar a redução doObservar a redução do sinal registrado nasinal registrado na situação comsituação com revestimento porémrevestimento porémrevestimento, porémrevestimento, porém mantevemanteve--se ótimase ótima correlação entre ascorrelação entre as curvas.curvas.
EfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagemEfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem ÁguaÁgua comocomo fluidofluido dede preenchimentopreenchimento dodo furofuro dede sondagemsondagem emem relaçãorelação aoao arar afetaafeta asas leiturasleituras.. FatoresFatores dede correçãocorreção:: 11,,024024 parapara diâmetrodiâmetro dede furofuro dede 22,,2525”” ;; 11,,115115 parapara diamdiam..==44,,55”” ;; 11,,205205 parapara diamdiam..==66,,55”” ;;22,,22 ;; ,, pp ,, ;; ,,22 pp ,, ;; 11,,296296 parapara diamdiam..==88,,55””.. OO tipotipo dede fluidofluido podepode afetarafetar osos registrosregistros:: baritinabaritina éé atenuadoratenuador;; lamaslamas comcom argilasargilas comcom conteúdoconteúdo radioativoradioativoatenuadoratenuador;; lamaslamas comcom argilasargilas comcom conteúdoconteúdo radioativoradioativo altoalto ouou KClKCl podempodem provocarprovocar aumentoaumento dodo GNGN..
USOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMA EmEm ambientesambientes sedimentares,sedimentares, oo perfilperfil dede RaiosRaios GamaGama permitepermite distinguirdistinguir osos folhelhosfolhelhos e/oue/ou argilasargilas dosdos demaisdemaispermitepermite distinguirdistinguir osos folhelhosfolhelhos e/oue/ou argilasargilas dosdos demaisdemais tipostipos litológicoslitológicos.. SabendoSabendo--sese queque oo perfilperfil dede RaiosRaios GamaGama refletereflete aa proporçãoproporção dede folhelhofolhelho ouou argilaargila dede umauma formação,formação, podepode sese utilizáutilizá lolo comocomo umum indicadorindicador dodo teorteor dede folhelhofolhelhopodepode--sese utilizáutilizá--lolo comocomo umum indicadorindicador dodo teorteor dede folhelhofolhelho ouou argilosidadeargilosidade (VSHGR)(VSHGR) dasdas rochasrochas..
USOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMA OO GNGN éé tambémtambém usadousado parapara detecçãodetecção ee avaliaçãoavaliação dede mineraisminerais radioativosradioativos taistais comocomo UrânioUrânio TórioTório etcetcmineraisminerais radioativos,radioativos, taistais comocomo Urânio,Urânio, Tório,Tório, etcetc.. UmaUma vantagemvantagem dessedesse perfilperfil éé queque podepode serser usadousado emem furosfuros revestidos,revestidos, tornandotornando--sese muitomuito útilútil emem trabalhostrabalhos dede ll dd ii ddcompletaçãocompletação ee restauraçãorestauração dosdos poçospoços (os(os RaiosRaios Gama,Gama, dede nívelnível energéticoenergético médio,médio, perdemperdem somentesomente aa metademetade dede suasua intensidadeintensidade apósapós haverhaver penetradopenetrado cercacerca dede ½”½” nono aço)aço)..
USOS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS DO PERFIL DE RAIOS GAMA --Identificação litológicaIdentificação litológica --Correlação entre poços vizinhosCorrelação entre poços vizinhos --Identificação de minerais radioativosIdentificação de minerais radioativos --Volume de Folhelho (VSHGR)Volume de Folhelho (VSHGR) Pode ser executado em poços já revestidosPode ser executado em poços já revestidos--Pode ser executado em poços já revestidosPode ser executado em poços já revestidos
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______________________________________________________________________ 55..PERFILPERFIL DEDE DENSIDADEDENSIDADE (Gama(Gama--Gama)Gama) ____________________________________________________________________________________
OO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADE (Gama(Gama Gama)Gama)OO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADE (Gama(Gama--Gama)Gama) OO perfilperfil DensidadeDensidade éé umum registroregistropp gg contínuocontínuo dada massamassa específicaespecífica dasdas rochasrochas interceptadasinterceptadas porpor umum furofuro dede sondagemsondagem.. PRINCÍPIOPRINCÍPIO DODO PERFILPERFIL DEDE DENSIDADEDENSIDADE AA sondasonda medemede aa contagemcontagem dedegg radiaçãoradiação gamagama aa partirpartir dede umauma fonte,fonte, apósapós terter sidosido retroespalhadaretroespalhada nono furofuro dede sondagemsondagem ee rochasrochas adjacentesadjacentes.. OsOs perfisperfissondagemsondagem ee rochasrochas adjacentesadjacentes.. OsOs perfisperfis podempodem serser calibradoscalibrados emem termostermos dede massamassa específicaespecífica ee convertidosconvertidos emem porosidadeporosidade (para(para meiosmeios comcom porosidadeporosidadeporosidadeporosidade (para(para meiosmeios comcom porosidadeporosidade intergranularintergranular dede distribuiçãodistribuição uniforme)uniforme) sese aa massamassa específicaespecífica dada matrizmatriz ee fluidofluido ãã h idh idsãosão conhecidosconhecidos..
ExemploExemplo dede perfilperfil dede densidade,densidade, emem umauma dede suassuas combinaçõescombinações típicas,típicas, comcom gamagama--naturalnatural ee neutronneutron--loglog..çç pp gg gg
AA sondasonda gamagama--gamagama contcontéémm umauma fontefonte dede radiaçãoradiaçãoAA sondasonda gamagama--gamagama contcontéémm umauma fontefonte dede radiaçãoradiação (em(em geralgeral CésioCésio--137137)) ee umum ouou maismais detectoresdetectores ((cintilômetroscintilômetros)).. OsOs detectoresdetectores sãosão blindadosblindados dada radiaçãoradiação di tdi t i di d dd f tf t dd t it i dd ( h b( h bdiretadireta vindavinda dada fontefonte usandousando metaismetais pesadospesados (chumbo(chumbo ouou tungstênio)tungstênio).. SondasSondas queque usamusam apenasapenas umum detectordetector nãonão sãosãoqq pp focalizadasfocalizadas,, sendosendo maismais afetadasafetadas pelopelo furofuro dede sondagemsondagem.. SondasSondas modernasmodernas possuempossuem asas seguintesseguintes característicascaracterísticas::característicascaracterísticas:: -- sãosão descentralizadasdescentralizadas ee lateralmentelateralmente colimadascolimadas comcom osos detectoresdetectores ((colimaçãocolimação,, feitafeita comcom metaismetais pesadospesados,, áátendetende aa focalizarfocalizar aa radiaçãoradiação dada fontefonte parapara aa áreaárea dada paredeparede dodo furofuro queque estáestá emem contatocontato comcom osos sensoressensores),), -- umum calipercaliper descentralizadodescentralizado medemede oo diâmetrodiâmetropp dodo furofuro enquantoenquanto pressionapressiona aa sondasonda contracontra aa paredeparede dodo furofuro,, dispõedispõe dede procedimentosprocedimentos dede compensaçãocompensação-- dispõedispõe dede procedimentosprocedimentos dede compensaçãocompensação ((boreholeborehole--compensatedcompensated),), parapara minimizarminimizar efeitosefeitos dodo furofuro..
AA lógicalógica dede compensaçãocompensação éé aa seguinteseguinte::AA lógicalógica dede compensaçãocompensação éé aa seguinteseguinte:: -- aa razãorazão entreentre aa contagemcontagem dede radiaçãoradiação nono detectordetector próximopróximo dada fontefonte ee nono detectordetector distantedistante éé plotadaplotada tt ífiífi dd hh E tE t ãã éé ddcontracontra aa massamassa específicaespecífica dada rocharocha.. EstaEsta razãorazão éé usadausada parapara reduzirreduzir osos efeitosefeitos dodo furofuro,, poispois oo detectordetector próximopróximo temtem menormenor raioraio dede investigaçãoinvestigação queque oo detectordetector distantedistante,, sendosendo maismais afetadoafetado emem suasua estimativaestimativa dede massamassa específicaespecífica..
OsOs raiosraios gama,gama, logologo aoao sairsair dada fonte,fonte, chocamchocam--sese sucessivamentesucessivamente comcom osos elétronselétrons dasdas formaçõesformações dede acordoacordo comcom oo efeitoefeitodasdas formaçõesformações dede acordoacordo comcom oo efeitoefeito ComptonCompton.. ÀÀ proporçãoproporção queque osos raiosraios gamagama vãovão sese dispersando,dispersando, ouou sendosendo absorvidos,absorvidos, aa intensidadeintensidade dodo feixefeixe emitidoemitido vaivaiintensidadeintensidade dodo feixefeixe emitidoemitido vaivai diminuindodiminuindo.. A d d i t id d d f i i i l é f ãA mudança de intensidade do feixe original é função da mudança na densidade eletrônica das rochas. Quanto mais densa for a formação menor a intensidade da radiação no detector e vice-versa.
ComoComo oo efeitoefeito ComptonCompton éé diretamentediretamente proporcionalproporcional aoao númeronúmero dede elétronselétrons porpor unidadeunidade dede volumevolume dada matériamatéria (portanto(portanto densidadedensidade eletrônica)eletrônica) ee comocomo oo númeronúmero dede elétronselétrons porpor unidadeunidade dede volumevolume éé proporcionalproporcional àà densidadedensidade (massa/volume)(massa/volume) dasdas formações,formações, deduzdeduz--sese queque( / )( / ) ç ,ç , qq esteeste perfilperfil responderesponde diretamentediretamente àà densidadedensidade dada formaçãoformação ee inversamenteinversamente àà suasua porosidadeporosidade.. ParaPara istoisto aa fontefonte radioativaradioativa devedeve terter energiaenergia suficientesuficiente parapara favorecerfavorecer oo efeitoefeito Compton,Compton, energiaenergia suficientementesuficientemente baixabaixa parapara reduzirreduzir oo efeitoefeito dede produçãoprodução dede pares,pares, ee oo detectordetector devedeve serser blindadoblindado parapara evitarevitar oo efeitoefeito fotoelétricofotoelétrico..
AA funçãofunção dede respostaresposta dede umauma sondasonda dede densidadedensidade temtem aa formaforma geralgeral dadadada pelopelo diagramadiagrama aa seguirseguir,, geralmentegeralmente comcom pontoponto dede máximomáximo abaixoabaixo dede 11g/cmg/cm33.. AA funçãofunção inversainversa dada densidadedensidade eletrônicaeletrônica médiamédia dodo material,material, parapara valoresvalores dede ρρ acimaacima dede 11g/cmg/cm33,, éé dadadada emem i di dtermostermos aproximadosaproximados porpor:: CPSCPS == AA expexp ((--BBρρ)) ,, ondeonde AA ee BB sãosão constantesconstantes dependentesdependentes dada configuraçãoconfiguraçãoondeonde AA ee BB sãosão constantesconstantes dependentesdependentes dada configuraçãoconfiguração ferramentalferramental..
NaNa realidaderealidade aa densidadedensidade eletreletrôônicanica ééNaNa realidade,realidade, aa densidadedensidade eletreletrôônicanica éé aproximadamenteaproximadamente proporcionalproporcional àà massamassa específicaespecífica dada maioriamaioria dasdas rochasrochas investigadasinvestigadas.. UU ãã i ti t ZZ//AA iiUmaUma correçãocorreção parapara oo quocientequociente ZZ//AA precisaprecisa serser aplicadaaplicada parapara mineraisminerais queque nãonão temtem aa mesmamesma razãorazão númeronúmero atômicoatômico//massamassa atômicaatômica presentepresente nono ambienteambiente dede calibraçãocalibração.. PorPor exemploexemplo,, aa águaágua possuipossui 11,,1111g/cmg/cm33 dede densidadedensidade eletrônicaeletrônica ee 11g/cmg/cm33 dede massamassa específicaespecífica.. AssimAssim comocomogg pp outrosoutros perfisperfis,, aa calibraçãocalibração dodo gamagama--gamagama emem locaislocais especialmenteespecialmente projetadosprojetados parapara esteeste fimfim produzproduz melhoresmelhores resultadosresultados emem termostermos dedeproduzproduz melhoresmelhores resultadosresultados emem termostermos dede acuracidadeacuracidade.. AferiçãoAferição dasdas sondassondas dede densidade,densidade, antesantes dada perfilagem,perfilagem, éé feitafeita usandousando--sese grandesgrandes volumesvolumes dede águaágua blocosblocos dede alumínioalumínio magnésiomagnésiovolumesvolumes dede águaágua,, blocosblocos dede alumínioalumínio,, magnésiomagnésio ee outrasoutras substânciassubstâncias..
Embalagem de transporte da fonte radioativa (fonte selada)radioativa (fonte selada) … fonte principal de radiação gama: 3 7 GB (100 Ci) C 1373,7 GBq (100mCi) Cs-137 fonte de calibração: 3,7 MBq (100μCi) Cs-137
Procedimentos de campo para o perfil de densidade: - acoplamento da sonda com a fonte: a fonte fica posicionada dentro da embalagem no acoplamento Retirada da fonte já acoplada de sua embalagemsua e ba age
INTERPRETACÃOINTERPRETACÃO DODO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADEINTERPRETACÃOINTERPRETACÃO DODO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADE OO perfilperfil gamagama--gamagama podepode serser usadousado parapara distinguirdistinguirOO perfilperfil gamagama gamagama podepode serser usadousado parapara distinguirdistinguir unidadesunidades litológicaslitológicas comcom basebase emem contrastescontrastes dede massamassa específicaespecífica.. NaNa indústriaindústria dodo petróleo,petróleo, oo principalprincipal usouso éé nana determinaçãodeterminação dede porosidadeporosidade dasdas formaçõesformações comcom porosidadeporosidadedeterminaçãodeterminação dede porosidadeporosidade dasdas formaçõesformações comcom porosidadeporosidade intergranularintergranular dede distribuiçãodistribuição uniformeuniforme.. EquaçãoEquação dada porosidadeporosidade:: (( L)/(L)/( f)f)φφ == ((ρρmm –– ρρL)/(L)/(ρρmm –– ρρf)f) ,, ondeonde ρρmm == massamassa especespec.. dada matrizmatriz ,, ρρLL == massamassa especespec.. determinadadeterminada pelopelo gamagama--gamagama,,ρρLL massamassa especespec.. determinadadeterminada pelopelo gamagama gamagama,, ρρff == massamassa especespec.. dodo fluidofluido nosnos porosporos..
AA densidadedensidade dada matrizmatriz dada rocharocha éé dada ordemordem dede 22,,6565 g/cmg/cm33 parapara arenito,arenito, 22,,7171 g/cmg/cm33 parapara calcáriocalcário ouou 22,,8787g/g/ pp ,, ,, g/g/ pp ,, g/cmg/cm33 parapara dolomitadolomita.. PorPor suasua vez,vez, aa densidadedensidade dodo fluidofluido dada rocharocha oo qual,qual, porpor serser freqüentementefreqüentemente oo dada zonazona lavadalavada éé dede 11 0000porpor serser freqüentementefreqüentemente oo dada zonazona lavada,lavada, éé dede 11,,0000 g/cmg/cm33 (filtrado(filtrado doce)doce) ouou 11,,11 g/cmg/cm33 (filtrado(filtrado salgado)salgado).. EsteEste perfilperfil temtem pequenopequeno raioraio dede investigaçãoinvestigação.. Assim,Assim, ρρff relacionarelaciona--sese comcom SxoSxo ee nãonão comcom SwSw.. NasNas situaçõessituações favoráveisfavoráveis aa acuracidadeacuracidade nanaNasNas situaçõessituações favoráveisfavoráveis,, aa acuracidadeacuracidade nana determinaçãodeterminação dada massamassa específicaespecífica estáestá entreentre 00,,0303 ee 00,,0505g/cmg/cm33..
EFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDCEFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDC UmUm problemaproblema significativosignificativo destedeste perfilperfil éé oo provocadoprovocado pelapelapp gg pp pp pp presençapresença dada lamalama e/oue/ou rebocoreboco defrontedefronte aa camadascamadas permeáveispermeáveis.. OsOs raiosraios gamagama aoao interagireminteragirem nana saídasaída dada fontefonte comcom ososOsOs raiosraios gamagama aoao interagireminteragirem nana saídasaída dada fontefonte comcom osos elétronselétrons dada lamalama (e/ou(e/ou reboco)reboco) iniciaminiciam antecipadamenteantecipadamente seuseu processoprocesso dede dispersão,dispersão, diminuindodiminuindo aa intensidadeintensidade dodo feixe,feixe, tt dd tt dd AA ãã d td tmesmomesmo antesantes dede penetrarpenetrar nasnas camadascamadas.. AA correçãocorreção destedeste problemaproblema éé baseadabaseada nono usouso dede espaçamentosespaçamentos diferentesdiferentes parapara aa obtençãoobtenção dede leiturasleituras comcom distintasdistintas profundidadesprofundidades dede investigaçãoinvestigação..
EFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDCEFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDC OO PerfilPerfil dede DensidadeDensidade CompensadaCompensada (FDC),(FDC), utilizautiliza doisdois detectoresdetectores localizadoslocalizados aa distânciasdistâncias fixasfixas dada fontefonte emissoraemissora OO detectordetector pertoperto éé maismais influenciadoinfluenciado pelopeloemissoraemissora.. OO detectordetector pertoperto éé maismais influenciadoinfluenciado pelopelo rebocoreboco (ou(ou lama,lama, sese estiverestiver emem zonaszonas desmoronadas)desmoronadas) dodo queque oo detectordetector longe,longe, maismais afetadoafetado pelospelos elétronselétrons dasdas hh CC tt dd l itl it dif tdif trochasrochas.. ComCom estasestas duasduas leiturasleituras emem diferentesdiferentes profundidades,profundidades, acrescidaacrescida dada medidamedida dada espessuraespessura dodo rebocoreboco comcom aa curvacurva dodo calipercaliper,, aa ferramentaferramenta podepode internamenteinternamente realizarrealizar correções,correções, apresentandoapresentando valoresvalores realistasrealistas dede porosidadeporosidade..
AA soluçãosolução parapara aa minimizaçãominimização dodo efeitoefeito tmctmc (espessura(espessura dodo reboco)reboco) éé realizadarealizada pelaspelas sondassondas atuaisatuais atravésatravés dede umum algoritmoalgoritmo baseadobaseado emem umum gráficográfico chamadochamado dede “SPINE“SPINE--ANDAND--gg gg RIBS”RIBS” ouou “Espinha“Espinha ee Costelas”,Costelas”, determinadodeterminado experimentalmenteexperimentalmente.. FazFaz sese umauma calibraçãocalibração comcom auxílioauxílio dede blocosblocos dedeFazFaz--sese umauma calibraçãocalibração comcom auxílioauxílio dede blocosblocos dede Alumínio,Alumínio, EnxofreEnxofre ouou Magnésio,Magnésio, dede massamassa específicaespecífica conhecidaconhecida.. AA sondasonda éé postaposta emem contactocontacto diretodireto comcom osos blbl dd dd l itl it dd d t td t t ttblocosblocos ee dede acordoacordo comcom asas leiturasleituras dosdos detectoresdetectores pertoperto ee longe,longe, nosnos valoresvalores maismais extremosextremos (digamos(digamos AlumínioAlumínio 22,,5959 g/cmg/cm33 ee MagnésioMagnésio == 11,,7171 g/cmg/cm33),), montandomontando--sese umauma retareta dede calibraçãocalibração.. ComoComo aa fontefonte ee osos detectoresdetectores estãoestão emem contatocontato diretodireto comcom osos blocos,blocos, tmctmc == 00,, montandomontando--sese assimassim umauma escalaescala (a(a espinha)espinha) semsem interferênciainterferência dodo rebocoreboco.. AsAs(( p )p ) “costelas”“costelas” sãosão montadasmontadas fazendofazendo tmctmc >> 00,, pelapela interposiçãointerposição dede umum materialmaterial comcom densidadedensidade conhecidaconhecida posicionadoposicionado entreentre aa sondasonda ee aa paredeparede dodo furofuro.. OO resultadoresultado finalfinal ééentreentre aa sondasonda ee aa paredeparede dodo furofuro.. OO resultadoresultado finalfinal éé ilustradoilustrado nana próximapróxima figurafigura..
GráficosGráficos spinespine andand ribrib
VolumeVolume dede investigaçãoinvestigação::VolumeVolume dede investigaçãoinvestigação:: OO raioraio médiomédio dede investigaçãoinvestigação éé dede 55--66 polegadaspolegadas;; 9090%%g çg ç p gp g ;; dodo sinalsinal registradoregistrado originaorigina--sese dentrodentro destadesta distânciadistância.. EntretantoEntretanto,, fatoresfatores comocomo aa densidadedensidade dodo materialmaterial sendosendo perfiladoperfilado revestimentorevestimento cimentocimento rebocoreboco dede lamalamasendosendo perfiladoperfilado,, revestimentorevestimento,, cimentocimento,, rebocoreboco dede lamalama ouou fluidofluido dodo poçopoço pelopelo qualqual aa radiaçãoradiação gamagama tenhatenha dede passarpassar atéaté chegarchegar aoao receptorreceptor podepode terter efeitoefeito i ifi tii ifi ti D tD t dd tt li itli it tt iisignificativosignificativo.. DentroDentro dede certoscertos limiteslimites,, quantoquanto maiormaior oo espaçamentoespaçamento entreentre fontefonte ee receptorreceptor maiormaior seráserá oo volumevolume dede investigaçãoinvestigação.. ÊrrosÊrros nasnas leiturasleituras,, causadoscausados quandoquando sondassondas dodo tipotipo sidewallsidewall temtem seuseu dispositivodispositivo dede mediçãomedição separadoseparado dada paredeparede dodo furofuro porpor interposiçãointerposição dodo rebocoreboco ouou rugosidaderugosidadeparedeparede dodo furofuro porpor interposiçãointerposição dodo rebocoreboco ouou rugosidaderugosidade excessivaexcessiva (é(é oo chamadochamado standoffstandoff errorerror))..
--------------------------------------------------------------------
______________________________________________________________________ 66..PERFILPERFIL DEDE NEUTRONSNEUTRONS ____________________________________________________________________________________
OO NeutronNeutron loglog funcionafunciona baseadobaseado emem choqueschoques produzidosproduzidos porpor umauma fontefonte dede neutronsneutrons comcom osos átomosátomos dada formaçãoformaçãoátomosátomos dada formaçãoformação.. OO centrocentro dada sondasonda dede neutronsneutrons éé umauma fontefonte radioativaradioativa queque emiteemite neutronsneutrons epitermaisepitermais.. EmEm geral,geral, aa fontefonte éé compostacomposta dede AmericiumAmericium 241241--Beryllium,Beryllium, comcom atividadeatividade dede 22 aa 55 CurieCurie..
ApósApós aa emissãoemissão dosdos neutronsneutrons pelapela fonte,fonte, eleele iniciainicia umum caminhocaminho atravésatravés dada matériamatéria (rochas(rochas adjacentesadjacentes aoao furofuro dede sondagem)sondagem) SendoSendo eletricamenteeletricamente neutroneutro perdeperde energiaenergia apósapóssondagem)sondagem).. SendoSendo eletricamenteeletricamente neutro,neutro, perdeperde energiaenergia apósapós colisõescolisões comcom nucleosnucleos dede outrosoutros átomosátomos.. ApósApós umum númeronúmero suficientesuficiente dede colisõescolisões,, queque resultamresultam emem perdaperda dada energiaenergia cinéticacinética original,original, osos neutronsneutrons sãosão desaceleradosdesacelerados atéaté umum estadoestado termaltermal.. AA habilidadehabilidade dede desacelerardesacelerar neutronsneutrons dede umauma formaçãoformação éé consideravelmenteconsideravelmente afetadaafetada pelapela presençapresença dede hidrogêniohidrogênioconsideravelmenteconsideravelmente afetadaafetada pelapela presençapresença dede hidrogêniohidrogênio..
Dois diferentes tipos de sistemas de perfilagem de ãneutrons são empregados: neutron-gama log e neutron- neutron log. Sondas mais antigas usavam o sistema neutron-gama, onde os raios gama secundários emitidos durante a captura de neutrons pela matéria eram medidos por um detector pouconeutrons pela matéria eram medidos por um detector pouco sensível posicionado na curta distância da fonte. O d t t d ibilid d i i àO detector de pouca sensibilidade reagiria pouco à influência da radiação gama natural, respondendo essencialmente aos raios gama secundários. Perfis de neutrons mais modernos são do tipo neutron- neutron, usando detectores de Hélio-3, aproximadamente 6”neutron, usando detectores de Hélio 3, aproximadamente 6 distante da fonte, e respondem a neutrons termais, conforme passam pelo detector após serem desacelerados pelas colisões com a matéria.com a matéria.
Esta passagem pelo sensor ioniza a gás, causando um pulso de luz, eletronicamente processado na sonda. Os perfis são calibrados conforme padrões estabelecidos pelo American Petroleum Institute, e são registrados em APIpelo American Petroleum Institute, e são registrados em API Neutron Units. A lib ã é f it l d d bi tA calibração é feita colocando a sonda em um ambiente calibrador que duplica as condições de porosidade do site API de teste da University of Houston.
A primeira vantagem do neutron log é o fato de que é umA primeira vantagem do neutron log é o fato de que é um indicador confiável de porosidade de rochas reservatório. d l áProvou-se que a resposta do neutron log está empiricamente relacionada com o conteudo de hidrogênio das rochas, e que este conteúdo no espaço poroso pode ser acuradamente relacionado com porosidade em muitos casos. Sondas compensadas usam dois detectores, o que permiteSondas compensadas usam dois detectores, o que permite medidas de porosidade independentes (dentro de certos limites) do diâmetro do furo de sondagem.
Perfis de porosidade neutron são caracterizadas para arenitos “limpos” (sem argilas), calcários e dolomitos. Os sólidos contidos em cada rocha possuem fatores de absorção de neutrons diferentes, de forma que a mesma porosidade resultará em registros diferentes para cada situação. Por esta razão, neutron log pode ser apresentado em unidades aparentes de porosidade para arenito calcário ouunidades aparentes de porosidade para arenito, calcário ou dolomito. I d á à d d i id dIsto corresponderá às verdadeiras porosidades em formações limpas do mesmo tipo. Felizmente, a transformação entre as escalas aparentes é direta. Quando arenito puro está presente, porosidade neutron vale 0 p.u. na escala de arenito, mas um calcário puro na mesmavale 0 p.u. na escala de arenito, mas um calcário puro na mesma escala teria 1.5 p.u. Similarmente, calcário puro em uma escala de calcário leria 0 pu, mas arenito puro leria -1.5pu. Em maiores porosidades, a separação aumentaria de 1.5 a 4 p.u.maiores porosidades, a separação aumentaria de 1.5 a 4 p.u.
Porosidades em folhelhos não são porosidades verdadeiras desde que hidróxidos em argilas e micas produzirão altasdesde que hidróxidos em argilas e micas produzirão altas porosidades aparentes. Com aumento da profundidade e compressão dos estratos, á éfolhelhos perderão água levando a um decréscimo da porosidade. Valores típicos estão entre 30 e 50 p.u. R t ã ã lt d id à dRespostas em carvão serão altas devido à presença de hidrocarbonetos (valores ficam entre 50 e 80pu, dependendo da qualidade do carvão). Leituras em rochas ígneas e metamórficas não refletem as porosidades verdadeiras devido aos seus componentesporosidades verdadeiras devido aos seus componentes químicos – hidrogênio é medido não apenas em espaços porosos mas em hidróxidos como hornblenda e micas, biotita e muscovita.muscovita.
Resposta típica deResposta típica de neutron para aneutron para a porosidade emporosidade em hhrochasrochas sedimentaressedimentares (porosidade para arenito)(porosidade para arenito)
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Perfilagem geofisica

  • 1. Perfilagem GeofísicaPerfilagem Geofísica Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS 2013
  • 2. Sumário:Sumário: 11..IntroduçãoIntrodução 22..ResumoResumo dede propriedadespropriedades físicasfísicas dede rochasrochas ee mineraisminerais relacionadasrelacionadas comcom perfilagemperfilagem geofísicageofísica 33..GeneralidadesGeneralidades 44..PerfilPerfil dede RadiaçãoRadiação GamaGama NaturalNatural 55..PerfilPerfil dede DensidadeDensidade 66 P filP fil dd N tN t66..PerfilPerfil dede NeutronsNeutrons 77..PerfilPerfil dede ResistividadeResistividade 88..PerfilPerfil dede InduçãoInduçãoçç 99..PerfilPerfil SônicoSônico 1010..PerfilPerfil dede CaliperCaliper 1111 PerfilPerfil dede SusceptibilidadeSusceptibilidade MagnéticaMagnética1111..PerfilPerfil dede SusceptibilidadeSusceptibilidade MagnéticaMagnética 1212..ExemplosExemplos dede AplicaçõesAplicações 1313..ReferênciasReferências AnexosAnexos ((sondassondas dodo LPM)LPM)
  • 4. 1 Introdução1 Introdução1.Introdução1.Introdução PerfilagemPerfilagem geofísicageofísica éé aa ciênciaciência dede registrarregistrar ee analisaranalisar medidasmedidas emem poçospoços ouou furosfuros dedep çp ç sondagemsondagem parapara determinardeterminar propriedadespropriedades físicasfísicas ee químicasquímicas dede solossolos ee rochasrochasqq situadassituadas nasnas vizinhançasvizinhanças dosdos furosfuros dede sondagemsondagem..
  • 5. EsteEste textotexto éé destinadodestinado principalmenteprincipalmente aosaos fundamentosfundamentos dede perfilagemperfilagem comcom ênfaseênfase emem aplicaaplicaçõçõeses nãonão--petróleopetróleodede perfilagem,perfilagem, comcom ênfaseênfase emem aplicaaplicaçõçõeses nãonão--petróleopetróleo (como(como nana prospecçãoprospecção dede carvão,carvão, minériominério dede ferroferro ee outrosoutros estudos)estudos)..
  • 6. AlgunsAlguns dosdos objetivosobjetivos dada ttéécnicacnica dede perfilagemperfilagem geofísicageofísica:: --identificaçãoidentificação dede litologiaslitologias ee correlaçãocorrelação estratigráficaestratigráfica;; --determinaçãodeterminação dede espessuraespessura dede estratos,estratos, porosidade,porosidade, saturaçãosaturação dede fluidos,fluidos, permeabilidade,permeabilidade, densidadedensidade (massa(massa específica)específica) propriedadespropriedades mecânicasmecânicas dede rochasrochasespecífica),específica), propriedadespropriedades mecânicasmecânicas dede rochas,rochas, movimentaçãomovimentação ee característicascaracterísticas físicofísico--químicasquímicas dasdas águaságuas subterrâneassubterrâneas;; --caracterizaçãocaracterização dede fraturasfraturas ee porosidadeporosidade secundáriasecundária;; --verificaçãoverificação dede aspectosaspectos construtivosconstrutivos (integridade)(integridade) dede poçospoços..
  • 7. Benefícios/vantagensBenefícios/vantagens dodo usouso dada perfilagemperfilagem geofísicageofísicaBenefícios/vantagensBenefícios/vantagens dodo usouso dada perfilagemperfilagem geofísicageofísica --AA perfilagemperfilagem fornecefornece registrosregistros praticamentepraticamente íí dd i d di d d ii ii dd ll hhcontínuoscontínuos dasdas propriedadespropriedades inin situsitu dede solossolos ee rochasrochas;; --EmEm furosfuros dede sondagemsondagem comcom baixasbaixas recuperaçõesrecuperações dedegg p çp ç testemunhos,testemunhos, éé possívelpossível remediarremediar estaesta dificuldadedificuldade usandousando--sese informaçõesinformações vindasvindas dada perfilagemperfilagem parapara inferirinferir oo comportamentocomportamento dasdas rochasrochas emem trechostrechos nãonãopp recuperadosrecuperados satisfatoriamentesatisfatoriamente;;
  • 8. --EmEm poçospoços dede petróleo,petróleo, ondeonde nãonão éé possívelpossívelpp extrairextrair testemunhostestemunhos aoao longolongo dede todotodo oo furo,furo, aa perfilagemperfilagem éé umauma grandegrande fontefonte dede informaçõesinformações sobresobre asas litologias,litologias, inclusiveinclusive originandooriginando ââ ddparâmetrosparâmetros usadosusados nana avaliaçãoavaliação econômicaeconômica dosdos poçospoços..
  • 9. --AA aplicaaplicaçãoção repetitivarepetitiva dosdos perfisperfis (também(também denominadosdenominados ““logslogs”)”) fornecefornece aa basebase parapara medidasmedidas dede mudançasmudanças emem sistemassistemas dede águaságuas subterrâneassubterrâneas aoao longolongo dodo tempotempo.. MudançasMudanças emem aquíferos,aquíferos, comocomo nana porosidadeporosidade ouou nana qualidadequalidade dada água,água, salinidadesalinidade ouou temperatura,temperatura, podempodem serser acompanhadasacompanhadas pelapela técnicatécnica geofísicageofísica.. A iA i ll dd dd t b lt b lAssim,Assim, logslogs podempodem serser usadosusados parapara estabelecerestabelecer característicascaracterísticas básicasbásicas dede aquíferosaquíferos ee determinardeterminar sese degradaçãodegradação estáestá ocorrendoocorrendo.. --SondasSondas dede perfilagemperfilagem investigaminvestigam umum volumevolume dede rocharocha váriasvárias vezesvezes maiormaior queque oo amostradoamostrado porpor testemunhostestemunhos dede sondagemsondagem ouou geradogerado pelapela coletacoleta dede fragmentosfragmentos dede perfuraçãoperfuração..
  • 10. P fiP fi fí ifí i (( ú tiú ti i ti id di ti id d--PerfisPerfis geofísicosgeofísicos (p(p..exex.. acústicos,acústicos, resistividade,resistividade, susceptibilidadesusceptibilidade magnética,magnética, densidade)densidade) fornecemfornecem dadosdados detalhadosdetalhados queque sãosão usadosusados nana interpretaçãointerpretação dede métodosmétodos g fí ig fí i dd fí ifí igeofísicosgeofísicos dede superfíciesuperfície.. --CorrelaçãoCorrelação estratigráficaestratigráfica éé umum usouso comumcomum dosdos logslogs,,gg gg queque tambémtambém permitempermitem extrapolaçãoextrapolação laterallateral dede característicascaracterísticas litológicaslitológicas aa partirpartir dede furosfuros dede sondagemsondagem testemunhadostestemunhados.. DesteDeste modo,modo, aa perfilagemperfilagem podepode serser usadausada parapara reduzirreduzir aa necessidadenecessidade dada perfuraçãoperfuração dede furosfuros testemunhadostestemunhados..
  • 11. LimitaçõesLimitações dada perfilagemperfilagem geofísicageofísica --PerfilagemPerfilagem nãonão substituisubstitui completamentecompletamente aa amostragemamostragem diretadireta.. AlgumasAlgumas informaçõesinformações dada geologiageologia locallocal sempresempre sãosão necessáriasnecessárias emem cadacada novanova áreaárea paraparalocallocal sempresempre sãosão necessáriasnecessárias emem cadacada novanova área,área, parapara auxiliarauxiliar oo analistaanalista dosdos logslogs.. --LogsLogs nãonão temtem respostaresposta únicaúnica (várias(várias litologiaslitologias apresentamapresentam comportamentocomportamento similarsimilar emem relaçãorelação aa umum parâmetroparâmetro físico)físico).. --ParaPara maximizarmaximizar oo aproveitamentoaproveitamento dosdos logslogs,, pelopelo menosmenos umum furofuro comcom amostragemamostragem diretadireta devedeve sersergg perfuradoperfurado emem cadacada novanova situaçãosituação geológicageológica.. AnáliseAnálise dede laboratóriolaboratório dede amostrasamostras éé essencialessencial parapara calibraçãocalibração diretadireta dosdos logslogs ouou parapara checarchecar aa calibraçãocalibração feitafeita porpor outrosoutros meiosmeios..
  • 12. --ApesarApesar dada existênciaexistência dede muitosmuitos recursosrecursos dede interpretaçãointerpretação parapara aa definiçãodefinição dede propriedadespropriedades físicasfísicas ee químicasquímicas essenciais,essenciais, osos registrosregistros geofísicosgeofísicos aindaainda sãosão afetadosafetados porpor muitasmuitas variáveisvariáveis nãonão completamentecompletamente entendidasentendidas.. --OO bombom entendimentoentendimento dada teoriateoria ee princípiosprincípios dede operaçãooperação dodo equipamentoequipamento dede perfilagemperfilagem éé essencialessencial parapara oo analistaanalista dede perfis,perfis, queque precisaprecisa reconhecerreconhecer asaspp p ,p , qq pp situaçõessituações ondeonde osos registrosregistros nãonão sãosão confiáveisconfiáveis..
  • 13. CustosCustos dede perfilagemperfilagem --OsOs custoscustos dede perfilagemperfilagem são,são, naturalmente,naturalmente, i ifi ii ifi i ii b ib i dd f ãf ãsignificativamentesignificativamente maismais baixosbaixos queque osos dada perfuraçãoperfuração comcom extraçãoextração dede testemunhostestemunhos dede sondagemsondagem;; --OsOs custoscustos dede perfilagemperfilagem podempodem serser reduzidosreduzidos executandoexecutando--sese unicamenteunicamente osos perfisperfis queque proporcionamproporcionam asas informaçõesinformações maismais úteisúteis ee confiáveisconfiáveis..çç
  • 14. PlanejandoPlanejando umauma campanhacampanha dede perfilagemperfilagem --UmaUma dasdas maismais difíceisdifíceis questõesquestões dede planejamentoplanejamento éé decidirdecidir quaisquais logslogs fornecerãofornecerão asas melhoresmelhores informações,informações, parapara aa capacidadecapacidade dede investimentoinvestimento disponíveldisponível.. NesteNestepp pp pp processoprocesso dede decisão,decisão, algumasalgumas perguntasperguntas importantesimportantes devemdevem serser respondidasrespondidas:: QuaisQuais sãosão osos objetivosobjetivos dodo projeto?projeto? QualQual sãosão asas característicascaracterísticas geológicasgeológicas ee hidrológicashidrológicas geraisgerais dada áreaárea dede interesse?interesse?hidrológicashidrológicas geraisgerais dada áreaárea dede interesse?interesse? QuantosQuantos furosfuros testemunhadostestemunhados serãoserão feitos,feitos, ee comcom quaisquais profundidades?profundidades? Q iQ i fifi ãã dd f áf áQuaisQuais perfisperfis serãoserão executadosexecutados ee quemquem faráfará aa analiseanalise dede registros?registros? QuaisQuais sãosão asas limitaçõeslimitações financeirasfinanceiras dodo projeto?projeto?
  • 15. --DoDo pontoponto dede vistavista dadapp seleçãoseleção dosdos perfisperfis queque devemdevem serser executadosexecutados emem umum dadodado projeto,projeto, aa tabelatabela dodo slideslide aap j ,p j , seguirseguir fornecefornece umum conjuntoconjunto dede informaçõesinformações úteisúteis parapara umauma escolhaescolha inicialinicial..
  • 16. Carta para seleção de perfis geofísicosCarta para seleção de perfis geofísicos
  • 17. InformaçõesInformações necessáriasnecessárias parapara aa identificaçãoidentificação ee interpretaçãointerpretação dede perfisperfis OO conjuntoconjunto dede informaçõesinformações necessáriasnecessárias parapara aa perfilagemperfilagem podepode serser divididodividido emem doisdois gruposgrupos::perfilagemperfilagem podepode serser divididodividido emem doisdois gruposgrupos:: informaçõesinformações sobresobre oo furofuro dede sondagemsondagem ee dadosdados relacionadosrelacionados aoao equipamentoequipamento ee suasua operaçãooperação.. a)a)DenominaçãoDenominação dodo furofuro b)b)LocalizaçãoLocalização c)c)EmpresaEmpresa responsávelresponsável pelapela execuçãoexecução dodo furofuro d)d)TécnicaTécnica dede perfuraçãoperfuração ((rotativarotativa,, rotoroto--percussivapercussiva,, equipamentoequipamento dede testemunhagemtestemunhagem,, etcetc..))q pq p gg ,, )) e)e)ProfundidadeProfundidade totaltotal dodo furofuro ee inclinaçãoinclinação f)f)CotaCota dada bocaboca dodo furofuro g)g)DescriçãoDescrição completacompleta dodo revestimentorevestimento tipotipo espessuraespessurag)g)DescriçãoDescrição completacompleta dodo revestimentorevestimento,, tipotipo,, espessuraespessura,, diâmetrodiâmetro ee intervalosintervalos dede colocaçãocolocação
  • 18. Informações necessárias ...Informações necessárias ... h)h)LocalizaçãoLocalização dede intervalosintervalos comcom cimentaçãocimentação ii))DiâmetrosDiâmetros dede perfuraçãoperfuração dodo furofuro j)j)TipoTipo dede fluidofluido dede usadousado nana perfuraçãoperfuração ee tipotipo dede fluidofluidoj)j)TipoTipo dede fluidofluido dede usadousado nana perfuraçãoperfuração ee tipotipo dede fluidofluido presentepresente nana perfilagemperfilagem l)l)TipoTipo dede perfilperfil geofísicogeofísico ((incluindoincluindo acessóriosacessórios comocomo centralizadorescentralizadores tipotipo dede fontefonte etcetc )) ee datadata dede execuçãoexecuçãocentralizadorescentralizadores,, tipotipo dede fontefonte,, etcetc..)) ee datadata dede execuçãoexecução m)m)OperadoresOperadores dodo equipamentoequipamento dede perfilagemperfilagem ee auxiliaresauxiliares n)n)VelocidadeVelocidade dede perfilagemperfilagem o)o)RegistrosRegistros dede calibraçõescalibrações dede sondassondas p)p)outrosoutros registrosregistros,, comocomo pp.. exex.. problemasproblemas ouou respostasrespostas incomunsincomuns observadasobservadas durantedurante aa perfilagemperfilagem..p gp g
  • 19. AnáliseAnálise dede perfisperfis geofísicosgeofísicos OO processoprocesso dede ananááliselise dede perfisperfis podepode serser constituídoconstituído pelaspelas seguintesseguintes etapasetapas ...... -- processamentoprocessamento dede dados,dados, oo queque incluiinclui ajusteajuste dede profundidadeprofundidade,, uniãounião (merge)(merge) dede todostodos osos logslogs ee outrosoutrospp ,, ( g )( g ) gg dadosdados ((pp..exex.. geológicosgeológicos)) dede umum furofuro dede sondagemsondagem,, ediçãoedição ee suavizaçãosuavização dosdos registrosregistros;; -- correçãocorreção dosdos efeitosefeitos dodo poçopoço ee outrosoutros êrrosêrros;; ãã dd i ti t fí ifí i â tâ t dd-- conversãoconversão dosdos registrosregistros geofísicosgeofísicos emem parâmetrosparâmetros dede interesseinteresse emem engenhariaengenharia ee geologiageologia ((comocomo porosidadeporosidade,, densidade,densidade, etcetc..));;
  • 20. contcont......contcont bi ãbi ã dd ll tt i f õi f õ dd-- combinaçãocombinação dede logslogs ee outrasoutras informaçõesinformações dede furosfuros dede sondagem,sondagem, parapara fazerfazer extrapolaçõesextrapolações lateraislaterais dede parâmetros,parâmetros, aa fimfim dede construirconstruir seçõesseções ee mapasmapas..
  • 21. contcont......contcont AnáliseAnálise qualitativaqualitativa:: OO fifi ff i i ti i t ddOsOs perfisperfis foramforam primeiramenteprimeiramente usadosusados parapara identificaridentificar tipostipos dede rochasrochas ee fluidosfluidos,, suasua correlaçãocorrelação ((extensãoextensão)) laterallateral ee aa seleçãoseleção dede intervalosintervalos dede interesseinteresse parapara oo projetoprojeto (no(no casocaso dede petróleopetróleo intervalosintervalos paraparaparapara oo projetoprojeto (no(no casocaso dede petróleopetróleo -- intervalosintervalos parapara completaçãocompletação dodo poçopoço,, parapara águaágua subterrâneasubterrânea -- intervalosintervalos dede captaçãocaptação dede águaágua,, nana mineraçãomineração -- intervalosintervalos dede enriquecimentoenriquecimento emem mineraisminerais dede valor)valor)intervalosintervalos dede enriquecimentoenriquecimento emem mineraisminerais dede valor)valor).. AA análiseanálise qualitativaqualitativa éé baseadabaseada essencialmenteessencialmente nono conhecimentoconhecimento dada geologiageologia locallocal ee nana respostaresposta locallocal dosdos perfisperfis AA interpretaçãointerpretação litológicalitológica precisaprecisa serserdosdos perfisperfis.. AA interpretaçãointerpretação litológicalitológica precisaprecisa serser comparadacomparada comcom dadosdados dede outrasoutras fontesfontes ((testemunhostestemunhos dede sondagemsondagem,, pp..exex..)) poispois logslogs geofísicosgeofísicos nãonão temtem respostaresposta únicaúnicarespostaresposta únicaúnica.. AA acuracidadeacuracidade dada interpretaçãointerpretação qualitativaqualitativa emem geralgeral aumentaaumenta comcom oo númeronúmero dede furosfuros dede sondagemsondagem perfiladosperfilados emem umauma áreaáreaperfiladosperfilados emem umauma áreaárea..
  • 22. contcont......contcont AnáliseAnálise quantitativaquantitativa:: AA obtençãoobtenção dede dadosdados quantitativosquantitativos éé umum importanteimportante objetivoobjetivo parapara muitosmuitos projetosprojetos dede perfilagemperfilagem..importanteimportante objetivoobjetivo parapara muitosmuitos projetosprojetos dede perfilagemperfilagem.. ParaPara istoisto váriosvários procedimentosprocedimentos dede calibraçãocalibração ee padronizaçãopadronização devemdevem serser efetuadosefetuados,, dede acordoacordo comcom aa propriedadepropriedade físicafísica cujoscujos registrosregistros estãoestão sendosendo colhidoscolhidos..propriedadepropriedade físicafísica cujoscujos registrosregistros estãoestão sendosendo colhidoscolhidos.. EmEm geralgeral,, sese asas rochasrochas sendosendo perfiladasperfiladas nãonão sãosão asas mesmasmesmas nasnas quaisquais osos equipamentosequipamentos foramforam calibradoscalibrados,, testemunhostestemunhos devemdevem serser usadosusados parapara validarvalidar osos registrosregistrospp gg dosdos logslogs.. AsAs medidasmedidas devemdevem tambémtambém serser corrigidascorrigidas quantoquanto aoao diâmetrodiâmetro dodo furofuro,, tipotipo dede fluidofluido,, etcetc.. ((háhá correçõescorreções específicasespecíficas,, conformeconforme oo log)log)..
  • 23. contcont......contcont RegistrosRegistros dede logslogs sãosão dede valorvalor questionávelquestionável sese:: oo diâmetrodiâmetro dodo furofuro éé significativamentesignificativamente diferentediferente dodo-- oo diâmetrodiâmetro dodo furofuro éé significativamentesignificativamente diferentediferente dodo nominal,nominal, -- sese aa espessuraespessura dodo estratoestrato geológicogeológico cujacuja propriedadepropriedade desejadeseja--sese inferirinferir forfor menormenor ouou igualigual aoao volumevolume dede investigaçãoinvestigação dada sondasonda..
  • 25. EquipamentosEquipamentos dede perfilagemperfilagem geofísicageofísica ParaPara osos propósitospropósitos destedeste cursocurso,, ouou sejaseja,, aplicaçõesaplicaçõesp pp p ,, jj ,, p çp ç nãonão--petróleopetróleo ((àsàs vezesvezes denominadasdenominadas SlimlineSlimline LoggingLogging),), emem furosfuros dede pequenapequena profundidadeprofundidade ee diâmetrodiâmetro,, usamusam--seseemem furosfuros dede pequenapequena profundidadeprofundidade ee diâmetrodiâmetro,, usamusam sese equipamentoequipamento dede pequenopequeno porteporte,, emem configuraçõesconfigurações envolvendoenvolvendo asas seguintesseguintes partespartesenvolvendoenvolvendo asas seguintesseguintes partespartes …… --guinchoguincho --unidadeunidade dede aquisiçãoaquisição dede dadosdados --computadorcomputador (notebook)(notebook) --sondassondas dede perfilagemperfilagem veículoveículo parapara transportetransporte--veículoveículo parapara transportetransporte
  • 26. EquipamentosEquipamentos dede perfilagemperfilagem emem veículoveículo dede transportetransportetransportetransporte
  • 27. GuinchoGuincho SondasSondas de perfilagemde perfilagemSondasSondas de perfilagemde perfilagem UnidUnid aquisiçãoaquisição dedeUnidUnid.. aquisiçãoaquisição dede dadosdados
  • 28. EquipamentosEquipamentos …… UmUm conjuntoconjunto típicotípico dede perfilagemperfilagem parapara pequenaspequenas profundidadesprofundidades ((pp..exex.. furosfuros comcom comprimentocomprimento atéaté 200200pp ((pp pp metros,metros, comcom diâmetrodiâmetro inferiorinferior aa 100100mm)mm) contandocontando comcom duasduas ouou trêstrês sondassondas,, podepode pesarpesar algoalgo emem tornotorno dede 200200 kgkg.. AsAs sondassondas sãosão peçaspeças metálicasmetálicas cilíndricascilíndricas comcom diâmetrodiâmetro emem tornotorno dede 5050 aa 6060mm,mm, comprimentocomprimento variávelvariável dede 11..55 aa 33..00 metros,metros, pesandopesando entreentre 1010 ee 3030 kgkg..
  • 29. EquipamentosEquipamentos …… NosNos slidesslides aa seguirseguir sãosão apresentadasapresentadas asas dimensõesdimensões dede umauma sondasonda dede densidadedensidade slimlineslimline ((figurafigura A)A) ee sondasonda dede(( gg )) densidadedensidade ee neutronneutron parapara usouso emem poçospoços dede petróleopetróleo (Halliburton(Halliburton –– figurafigura B)B)..
  • 31. FiguraFigura BB Spectral Density Log (SDL™) ToolSpectral Density Log (SDL™) Tool FiguraFigura BB …… Spectral Density Log (SDL™) ToolSpectral Density Log (SDL™) Tool HALLIBURTONHALLIBURTON
  • 32. ãã dd filfilExecuçãoExecução dada perfilagemperfilagem UmUm perfilperfil dede furofuro dede sondagemsondagem (poço)(poço) éé aa imagemimagem aoao--UmUm perfilperfil dede furofuro dede sondagemsondagem (poço)(poço) éé aa imagem,imagem, aoao longolongo dada profundidade,profundidade, dede umauma ouou maismais característicascaracterísticas ouou propriedadespropriedades dede umauma estratigrafiaestratigrafia interceptadainterceptada pelopelo furofuro.. --OO registroregistro dede perfilagemperfilagem emem geralgeral éé obtidoobtido comcom aa movimentaçãomovimentação dada sondasonda aa partirpartir dodo fundofundo dodo furo,furo,movimentaçãomovimentação dada sondasonda aa partirpartir dodo fundofundo dodo furo,furo, finalizandofinalizando aa aquisiçãoaquisição nana superfíciesuperfície.. --EmEm umauma mesmamesma sonda,sonda, maismais dede umum parâmetroparâmetro podepode serser medidomedido.. --OO tempotempo dede perfilagemperfilagem podepode serser estimadoestimado comcom basebase numanuma velocidadevelocidade dede coletacoleta dede dadosdados dede 33 aa 55 metros/min,metros/min, idid dd tt dd ãã dd i ti tacrescidoacrescido dodo tempotempo dede preparaçãopreparação dosdos equipamentosequipamentos..
  • 33. Exemplo de dados coletados com sonda de perfilagem ...
  • 35. ______________________________________________________________________ 2.RESUMO DE PROPRIEDADES FÍ2.RESUMO DE PROPRIEDADES FÍSICAS DE ROCHAS ESICAS DE ROCHAS E MINERAIS RELACIONADAS COM PERFILAGEMMINERAIS RELACIONADAS COM PERFILAGEM ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
  • 36. 22..11 MASSAMASSA ESPECÍFICAESPECÍFICA ((ρρ))::((ρρ)) NoNo SI,SI, aa massamassa específicaespecífica éé expressaexpressa emem kg/mkg/m33.. EmEm termostermos gerais,gerais, rochasrochas dada crostacrosta terrestreterrestre ífiífi i di d tt 10001000possuempossuem massamassa específicaespecífica variandovariando entreentre 10001000 ee 30003000kg/mkg/m33.. DiversosDiversos mineraisminerais podem,podem, individualmente,individualmente,p ,p , ,, apresentarapresentar valoresvalores acimaacima dede 30003000kg/mkg/m33.. ExemplosExemplos importantesimportantes sãosão osos mineraisminerais dede ferroferro hematita,hematita, magnetitamagnetita ee martitamartita ((49004900 aa 52005200kg/mkg/m33))..ee martitamartita ((49004900 aa 52005200kg/mkg/m )).. AlémAlém dada composiçãocomposição mineralógica,mineralógica, espaçosespaços vaziosvazios causadoscausados pelospelos diversosdiversos processosprocessos geológicosgeológicos ee oo tipotipo dede hi thi t d td t ii t bét bé t lt lpreenchimentopreenchimento destesdestes vaziosvazios tambémtambém controlamcontrolam aa massamassa específicaespecífica dosdos materiaismateriais dada crostacrosta.. AA tabelatabela dodo próximopróximo slideslide apresentaapresenta umauma relaçãorelação dedepp pp çç materiaismateriais geológicosgeológicos juntamentejuntamente comcom asas respectivasrespectivas massasmassas específicasespecíficas..
  • 38. 22..22 POROSIDADEPOROSIDADE ((φφ)):: ÉÉ i d di d d i t ti t t dd hh ii ddÉÉ umauma propriedadepropriedade importanteimportante dasdas rochas,rochas, poispois medemede aa suasua capacidadecapacidade dede armazenamentoarmazenamento dede fluidosfluidos.. ÉÉ definidadefinida comocomo aa relaçãorelação entreentre oo volumevolume dede espaçosespaços vaziosvazios (Vv)(Vv) dede umauma rocharocha ee oo volumevolume totaltotal (Vt)(Vt) dada mesma,mesma, expressaexpressa emem percentagempercentagem.. φφ == (Vv/Vt)(Vv/Vt) xx 100100%% ExemplosExemplos dede porosidadesporosidades observadasobservadas emem litologiaslitologias diferentesdiferentes ……
  • 39. -- PorosidadePorosidade primáriaprimária éé aquelaaquela queque aa rocharocha adquireadquirePorosidadePorosidade primáriaprimária éé aquelaaquela queque aa rocharocha adquireadquire durantedurante aa suasua deposiçãodeposição.. ExemploExemplo:: porosidadeporosidade intergranularintergranular dosdos arenitosarenitos ee aa porosidadeporosidade interpartículasinterpartículas dosdos calcárioscalcáriosdosdos calcárioscalcários.. -- PorosidadePorosidade secundáriasecundária éé aquelaaquela resultanteresultante dede processosprocessos geológicosgeológicos subseqüentessubseqüentes àà conversãoconversão dosdos sedimentossedimentos emem rochasrochas.. ExemploExemplo:: fraturasfraturas emem rochasrochas ee asas cavidadescavidades devidasdevidas àà dissoluçãodissolução emem calcárioscalcários..
  • 40. AA porosidadeporosidade absolutaabsoluta levaleva emem contaconta oo volumevolume totaltotal dede vaziosvazios presentespresentes nana rocha,rocha, enquantoenquanto queque aa porosidadeporosidade efetivaefetiva éé expressaexpressa aa quantidadequantidade dede porosporos interconectadosinterconectados eeefetivaefetiva éé expressaexpressa aa quantidadequantidade dede porosporos interconectadosinterconectados ee queque podempodem transmitirtransmitir fluidosfluidos ouou correntecorrente elétricaelétrica.. OsOs principaisprincipais fatoresfatores queque afetamafetam aa porosidadeporosidade dede rochasrochas porosasporosas comocomo osos arenitosarenitos sãosão:: --GrauGrau dede seleçãoseleção ee irregularidadeirregularidade dosdos grãosgrãos--GrauGrau dede seleçãoseleção ee irregularidadeirregularidade dosdos grãosgrãos --ArranjoArranjo dosdos grãosgrãos --CimentaçãoCimentação --CompactaçãoCompactação --ConteúdoConteúdo dede argilaargila
  • 41. 22 33 PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE (k)(k)22..33 PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE (k)(k):: PermeabilidadePermeabilidade absolutaabsoluta dede umum meiomeio porosoporoso éé aaPermeabilidadePermeabilidade absolutaabsoluta dede umum meiomeio porosoporoso éé aa capacidadecapacidade dede escoarescoar fluidosfluidos emem seusseus porosporos interconectadosinterconectados e/oue/ou fraturas,fraturas, desdedesde queque oo meiomeio porosoporoso estejaesteja 100100%% saturadosaturado comcom esteeste fluidofluidoestejaesteja 100100%% saturadosaturado comcom esteeste fluidofluido.. PermeabilidadePermeabilidade relativarelativa éé aa capacidadecapacidade dede escoarescoar umum fluidofluido nana presençapresença dede umum outrooutro.. ApesarApesar dede serser aparentementeaparentemente simplessimples aa definiçãodefinição dada permeabilidade,permeabilidade, elaela éé nana realidaderealidade bastantebastante complexacomplexa.. AA vazãovazão dodo fluidofluido aumentaaumenta aa proporçãoproporção queque aumentaaumenta oovazãovazão dodo fluidofluido aumentaaumenta aa proporçãoproporção queque aumentaaumenta oo diferencialdiferencial dede pressãopressão exercidoexercido sobresobre oo mesmomesmo.. PorPor outrooutro lado,lado, esseesse fluidofluido teráterá maiormaior dificuldadedificuldade emem escoarescoar atravésatravés dada rocharocha nana proporçãoproporção emem queque suasua viscosidadeviscosidade aumentaaumentadada rocha,rocha, nana proporçãoproporção emem queque suasua viscosidadeviscosidade aumentaaumenta..
  • 42. 22 44 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS22..44 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS AA resistênciaresistência elétricaelétrica dede umum materialmaterial éé definidadefinida comocomoAA resistênciaresistência elétricaelétrica dede umum materialmaterial éé definidadefinida comocomo sendosendo aa habilidadehabilidade daqueladaquela substânciasubstância emem impedirimpedir passagempassagem dede correntecorrente elétricaelétrica.. AA i tê ii tê i ( )( ) dd d td t éé di t tdi t tAA resistênciaresistência (r)(r) dede umum condutorcondutor éé diretamentediretamente proporcionalproporcional aoao comprimentocomprimento (L),(L), aa serser percorridopercorrido pelapela correntecorrente elétrica,elétrica, ee inversamenteinversamente proporcionalproporcional aa áreaárea (A)(A) atravessadaatravessada.. IstoIsto éé:: rr == RR LL // AA .. AA constanteconstante (R)(R) introduzidaintroduzida nestanesta equaçãoequação éé denominadadenominada resistividaderesistividade.. ComoComo aa unidadeunidade dede resistênciaresistênciadenominadadenominada resistividaderesistividade.. ComoComo aa unidadeunidade dede resistênciaresistência éé Ohm,Ohm, aa unidadeunidade dede resistividaderesistividade seráserá portantoportanto:: OhmOhm xx mm22/m/m (Ohm(Ohm--m)m).. AA d ti id dd ti id d lét ilét i (( )) éé d fi idd fi id iiAA condutividadecondutividade elétricaelétrica ((σσ)) éé definidadefinida comocomo oo inversoinverso dada resistividaderesistividade:: σσ == 11 // RR .. NoNo sistemasistema SI,SI, aa condutividadecondutividade éé dadadada emem (Ohm(Ohm--m)m)--11 ouou siemenssiemens/metro/metro (S/m)(S/m)..
  • 43. PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS NoNo casocaso dasdas rochas,rochas, sendosendo suasua matrizmatriz geralmentegeralmente formadaformada dede mineraisminerais nãonão condutivoscondutivos dede eletricidadeeletricidade taistaisformadaformada dede mineraisminerais nãonão condutivoscondutivos dede eletricidade,eletricidade, taistais comocomo silicatos,silicatos, óxidosóxidos ouou carbonatos,carbonatos, aa condutividadecondutividade elétricaelétrica éé devidadevida àà presençapresença dede fluidosfluidos condutivoscondutivos ( l óli )( l óli )(eletrólitos)(eletrólitos) nosnos porosporos.. UmaUma rocharocha sese tornatorna maismais condutoracondutora dada correntecorrente elétrica,elétrica, quantoquanto maiormaior forfor aa interconexãointerconexão entreentre seusseus porosporos,, qq pp ee aa concentraçãoconcentração iônicaiônica dosdos fluidosfluidos.. FluidosFluidos isolantes,isolantes, taistais comocomo águaágua doce,doce, óleoóleo e/oue/ou gás,gás, tornatorna aa rocharocha menosmenos condutivacondutivacondutivacondutiva..
  • 44. PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS MineraisMinerais bonsbons condutorescondutores dede eletricidade,eletricidade, emem geralgeral metálicosmetálicos ocorremocorrem dispersosdispersos nasnas rochasrochas ee emem pequenapequenametálicos,metálicos, ocorremocorrem dispersosdispersos nasnas rochasrochas ee emem pequenapequena quantidade,quantidade, tendotendo poucapouca participaçãoparticipação nasnas propriedadespropriedades elétricaselétricas dasdas mesmasmesmas.. JáJá asas argilas,argilas, porpor seremserem l il i ii iivolumetricamentevolumetricamente maismais importantesimportantes ee porpor apresentaremapresentarem elevadaelevada quantidadequantidade dede cátionscátions emem suasua superfíciesuperfície externa,externa, aumentamaumentam aa condutividadecondutividade dasdas rochasrochas.. OsOs condutorescondutores metálicosmetálicos permitempermitem aa passagempassagem dede correntecorrente elétricaelétrica atravésatravés dada transferênciatransferência dede elétronselétrons dedecorrentecorrente elétricaelétrica atravésatravés dada transferênciatransferência dede elétronselétrons dede seusseus átomos,átomos, enquantoenquanto queque nasnas rochasrochas elaela éé geralmentegeralmente transmitidatransmitida porpor meiomeio dada livrelivre movimentaçãomovimentação iônica,iônica, istoisto é,é, l li il li ieletroliticamenteeletroliticamente..
  • 45. PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS AlgunsAlguns exemplosexemplos dede resistividadesresistividades dede rochasrochas presentespresentes nana crostacrosta (observe(observe aa amplaampla faixafaixa dede valoresvalores í ií i lit l i )lit l i )possíveispossíveis parapara umauma mesmamesma litologia)litologia)..
  • 46. SALINIDADESALINIDADE EE TEMPERATURATEMPERATURA EmEm umauma rocharocha aa conduçãocondução dada correntecorrente elétricaelétrica éé feitafeita dede maneiramaneira eletrolíticaeletrolítica.. OO materialmaterial queque conduzconduz aa correntecorrente éé aa águaágua entreentre osos porosporos contendocontendo maiormaior ououcorrentecorrente éé aa águaágua entreentre osos porosporos contendocontendo maiormaior ouou menormenor quantidadequantidade dede saissais ouou íonsíons dissolvidosdissolvidos.. OsOs íonsíons resultamresultam dada dissociaçãodissociação dosdos saissais nana águaágua i i i li i i l dd hh (á(á dd f ã )f ã ) iiintersticialintersticial dasdas rochasrochas (água(água dede formação)formação).. OO maismais abundanteabundante delesdeles éé oo cloretocloreto dede sódiosódio.. EmEm água,água, oo NaClNaCl dissociadissocia--sese emem Na+Na+ ee ClCl-- .. ÉÉ oo movimentomovimento dessesdesses íonsíons positivospositivos ee negativosnegativos queque permitepermite aa soluçãosolução salinasalina conduzirconduzir eletricidadeeletricidade.. DesdeDesde queque cadacada íoníon conduzconduz umauma quantidadequantidade finitafinita dede cargascargasqueque cadacada íoníon conduzconduz umauma quantidadequantidade finitafinita dede cargascargas elétricas,elétricas, subtendesubtende--sese queque quantoquanto maismais íonsíons emem umauma soluçãosolução maiormaior seráserá aa suasua condutividade,condutividade, ouou menormenor aa suasua resistividaderesistividade AssimAssim oo primeiroprimeiro conceitoconceito nanaresistividaderesistividade.. Assim,Assim, oo primeiroprimeiro conceitoconceito nana interpretaçãointerpretação dede perfis,perfis, considerandoconsiderando--sese osos demaisdemais fatoresfatores equilibrados,equilibrados, éé relativorelativo àà quantidadequantidade dede saissais di l iddi l iddissolvidosdissolvidos..
  • 47. SALINIDADESALINIDADE ...... AA temperaturatemperatura dada soluçãosolução éé tambémtambém dedeçç grandegrande importânciaimportância.. AA viscosidadeviscosidade dodo fluidofluido diminuidiminui aafluidofluido diminuidiminui aa proporçãoproporção queque aa temperaturatemperatura aumentaaumenta ficandoficando ososaumenta,aumenta, ficandoficando osos íonsíons cadacada vezvez maismais livreslivres.. Assim,Assim, asas l õl õ l t lítil t lítisoluçõessoluções eletrolíticaseletrolíticas apresentamapresentam maioresmaiores condutividadescondutividades emem temperaturastemperaturas maismais elevadaselevadas..
  • 48. FATORFATOR DEDE FORMACÃOFORMACÃO SuponhaSuponha aa rocharocha comocomo sese fossefosse umauma caixacaixa cheiacheia dede águaágua dede resistividaderesistividade igualigual aa RwRw AA porosidadeporosidade destadesta caixacaixaáguaágua dede resistividaderesistividade igualigual aa RwRw.. AA porosidadeporosidade destadesta caixacaixa seráserá 100100%% ((φφ == 11)).. AoAo sese colocarcolocar grãosgrãos dede sílicasílica (isolante(isolante elétrico)elétrico) dentrodentro dada caixa,caixa, verificaverifica--sese queque aa resistividaderesistividade dada (( )) áá i li l úú ddmesmamesma ((RoRo)) aumentaráaumentará proporcionalmenteproporcionalmente aoao númeronúmero dede grãos,grãos, enquantoenquanto queque diminui,diminui, tambémtambém proporcionalmente,proporcionalmente, suasua porosidadeporosidade.. OuOu seja,seja, RoRo variavaria nana razãorazão diretadireta dada resistividaderesistividade dada águaágua ((RwRw)) ee inversainversa dada porosidadeporosidade ((φφ)).. EmEm relaçãorelação àsàs resistividades,resistividades, verificaverifica--sese queque:: RoRo == FF RwRwRoRo == FF xx RwRw sendosendo FF == FatorFator dede FormaçãoFormação;; RoRo == ResistividadeResistividade dede umauma rocharocha saturadasaturada dede águaágua;;gg ;; RwRw == ResistividadeResistividade dada águaágua queque saturasatura essaessa rocharocha.. QuandoQuando aa porosidadeporosidade forfor igualigual aa 11 (ou(ou 100100%%),), RoRo == RwRw ee FF == 11..
  • 49. FATORFATOR DEDE FORMACÃOFORMACÃOFATORFATOR DEDE FORMACÃOFORMACÃO EmEm relaçãorelação àà porosidade,porosidade, verificaverifica--sese queque:: FF == aa // φφmm ;;// φφ ;; sendosendo aa == coeficientecoeficiente litológicolitológico ouou dede tortuosidadetortuosidade;; mm == coeficientecoeficiente dede cimentaçãocimentação;; φφ == porosidadeporosidade.. ConcluiConclui sese queque oo fatorfator dede formaçãoformação (F)(F) dede umauma rocharocha estáestáConcluiConclui--se,se, queque oo fatorfator dede formaçãoformação (F)(F) dede umauma rocharocha estáestá relacionadorelacionado comcom:: AA resistividaderesistividade dada rocharocha saturadasaturada porpor fluidofluido qualquerqualquer;; AA resistividaderesistividade dodo fluidofluido queque saturasatura aa rocharocha;; AA porosidadeporosidade dada rocharocha;; AA lit l ilit l i // t t id dt t id d dd ililAA litologialitologia e/oue/ou tortuosidadetortuosidade dede seusseus capilarescapilares condutivoscondutivos..
  • 50. AlgunsAlguns valoresvalores dede aa ee mm emem litologiaslitologias …… 0.62 < a < 0.810.62 < a < 0.81 2 < m < 2.152 < m < 2.15 A relação F =A relação F = RoRo // RRww = a /= a / φφmm é válida considerandoé válida considerando--sese rochas porosas com matriz de alta resistividade semrochas porosas com matriz de alta resistividade semrochas porosas, com matriz de alta resistividade, semrochas porosas, com matriz de alta resistividade, sem argilas e saturação de água nos poros igual a 100%.argilas e saturação de água nos poros igual a 100%. Para um mesmo tipoPara um mesmo tipo litollitolóógicogico,, aa ee mm são constantes.são constantes.Para um mesmo tipoPara um mesmo tipo litollitolóógicogico,, aa ee mm são constantes.são constantes.
  • 51. RESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA SATURADASATURADA DEDE ÁGUAÁGUA ((RoRo))RESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA SATURADASATURADA DEDE ÁGUAÁGUA ((RoRo)) SATURAÇÃOSATURAÇÃO FLUIDAFLUIDA::ÇÇ OO espaçoespaço porosoporoso dede umauma rocharocha estáestá preenchidopreenchido porpor fluidosfluidos:: águaágua intersticialintersticial (ou(ou dede formação)formação) e/oue/ou hidrocarbonetoshidrocarbonetos AA fraçãofração dodo volumevolume dede porosporos ocupadosocupados porporhidrocarbonetoshidrocarbonetos.. AA fraçãofração dodo volumevolume dede porosporos ocupadosocupados porpor águaágua éé definidadefinida comocomo saturaçãosaturação emem águaágua ((SwSw)).. AssimAssim,, SwSw ++ SoSo == 11 .. CC dd hh t jt j 11//44 dd ááCasoCaso osos porosporos dede umauma rocharocha estejamestejam comcom 11//44 dede águaágua ee 33//44 dede óleo,óleo, aa SwSw seráserá dede 2525%% enquantoenquanto queque aa saturaçãosaturação emem hidrocarbonetoshidrocarbonetos ((SoSo)) seráserá dede 7575%%..
  • 52. RESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA CONTENDOCONTENDORESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA CONTENDOCONTENDO HIDROCARBONETOSHIDROCARBONETOS ((RtRt)) NoNo casocaso emem queque aa rocharocha contenhacontenha gás,gás, óleoóleo e/oue/ou águaáguaqq g ,g , // gg misturadosmisturados emem seusseus poros,poros, aa resistividaderesistividade dessadessa rocharocha aumentaráaumentará consideravelmenteconsideravelmente devidodevido aa capacidadecapacidade isolanteisolante dada fraçãofração hidrocarbonetohidrocarboneto.. QuantoQuanto maiormaior forfor aa quantidadequantidade dededada fraçãofração hidrocarbonetohidrocarboneto.. QuantoQuanto maiormaior forfor aa quantidadequantidade dede hidrocarbonetohidrocarboneto isolanteisolante maiormaior aa dificuldadedificuldade dada correntecorrente elétricaelétrica parapara atravessaratravessar umum certocerto volumevolume dessadessa rocharocha.. RtRt éé f ãf ã dd RR hh t ht h ttRtRt éé umauma funçãofunção dede RoRo:: casocaso umauma rocharocha tenhatenha somentesomente águaágua salgadasalgada emem seusseus poros,poros, umauma substituiçãosubstituição parcialparcial dessadessa águaágua porpor óleo,óleo, aumentaráaumentará aa resistividaderesistividade dessadessa mesmamesma rocharocha.. EstaEsta relaçãorelação (Lei(Lei dede ArchieArchie)) possuipossui aa formaforma :: RtRt == aa RwRw // ((φφmm SwSwnn)) ;;RtRt == aa RwRw // ((φφmm SwSwnn)) ;; ondeonde “n”“n” éé umum coeficientecoeficiente dede proporcionalidadeproporcionalidade denominadodenominado dede coeficientecoeficiente dede saturaçãosaturação.. EmEm geral,geral, n=n=22..
  • 53. 22 55 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHAS22..55 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHAS OndasOndas sísmicassísmicas viajamviajam comcom diferentesdiferentes velocidades,velocidades,jj ,, dependendodependendo dodo meiomeio emem queque sese propagampropagam.. SãoSão maismais rápidasrápidas nosnos sólidossólidos dodo queque nosnos líquidoslíquidos ee gasesgases.. CasoCaso umum meiomeio qualquerqualquer sejaseja compostocomposto dede materiaismateriais sólidos,sólidos,meiomeio qualquerqualquer sejaseja compostocomposto dede materiaismateriais sólidos,sólidos, líquidoslíquidos ee gasososgasosos (como(como asas rochas),rochas), aa velocidadevelocidade dede propagaçãopropagação dependedepende diretamentediretamente dada proporçãoproporção dede cadacada umum dede seusseus componentescomponentesumum dede seusseus componentescomponentes.. OndaOnda CompressionalCompressional ouou ondaonda PP:: aa oscilaçãooscilação dasdas partículaspartículas sese processaprocessa nana direçãodireção dada propagaçãopropagação..
  • 54. PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHAS OndaOnda CisalhanteCisalhante ouou ondaonda SS:: aa oscilaçãooscilação dasdas partículaspartículasçç pp sese processaprocessa perpendicularmenteperpendicularmente àà direçãodireção dede propagaçãopropagação.. EstaEsta ondaonda éé própriaprópria dosdos corposcorpos sólidossólidos porqueporque eleseles resistemresistem àsàs tensõestensões dede cisalhamento,cisalhamento, oo queque nãonão aconteceaconteceresistemresistem àsàs tensõestensões dede cisalhamento,cisalhamento, oo queque nãonão aconteceacontece nosnos líquidoslíquidos ouou gasesgases.. VpVp (velocidade(velocidade dede ondaonda P)P) seráserá sempresempre maiormaior dodo queque VsVs (velocidade(velocidade dede ondaonda S)S) parapara umum mesmomesmo meiomeio id did d G l tG l t didi VV ≈≈ 22 VVconsideradoconsiderado.. GeralmenteGeralmente sese dizdiz queque:: VpVp ≈≈ 22 VsVs ..
  • 55. PROPRIEDADESPROPRIEDADESPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS Exemplos de velocidadesExemplos de velocidades de propagação de onda Pde propagação de onda P e S em materiaise S em materiaise S em materiaise S em materiais diversos ...diversos ...
  • 56. PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS AA propagaçãopropagação dede umauma ondaonda sonorasonora atravésatravés dede umum corpocorpoAA propagaçãopropagação dede umauma ondaonda sonorasonora atravésatravés dede umum corpocorpo poroso,poroso, comocomo umauma rocha,rocha, éé modificadamodificada porpor váriasvárias razões,razões, sendosendo asas principaisprincipais:: titi dd t i lt i l ólidólid ((lit l ilit l i ))--oo tipotipo dodo materialmaterial sólidosólido ((litologialitologia)) --aa porosidadeporosidade dada rocharocha --oo tipotipo dodo fluidofluido contidocontido nosnos porosporos..oo tipotipo dodo fluidofluido contidocontido nosnos porosporos.. Assim,Assim, oo tempotempo gastogasto porpor umauma ondaonda parapara percorrerpercorrer umum trajetotrajeto fixofixo ee bembem definidodefinido dede umauma rocharocha qualquerqualquer podepode conduzirconduzir aa determinaçõesdeterminações quantitativasquantitativas dada porosidadeporosidade dessadessa mesmamesma rocharocha.. AA atenuaçãoatenuação dede umauma ondaonda sonorasonora atravésatravés dede umum meio,meio, éé aa medidamedida dada mudançamudança dede suasua amplitudeamplitude porpor unidadeunidade dede distânciadistânciadistânciadistância..
  • 57. PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS AA resistênciaresistência dada rocharocha ee constantesconstantes elásticaselásticas (UCS,(UCS,AA resistênciaresistência dada rocharocha ee constantesconstantes elásticaselásticas (UCS,(UCS, módulomódulo dede Young,Young, módulomódulo dede Poisson,Poisson, etcetc..)) tambémtambém estáestá relacionadarelacionada comcom aa propagaçãopropagação dede ondasondas sísmicassísmicas.. TaisTais informaçõesinformações sãosão essenciaisessenciais parapara projetosprojetos dede escavaçõesescavações emem céucéu abertoaberto ee subterrâneassubterrâneas (estabilidade(estabilidade dedeçç (( taludes,taludes, túneis,túneis, métodosmétodos dede fragmentaçãofragmentação dede rocharocha comcom ouou semsem usouso dede explosivos,explosivos, etcetc..)).. RochasRochas comcom menormenor competênciacompetência caracterizamcaracterizam--sese porpor apresentarapresentar módulosmódulos dede Young,Young, ShearShear ee BulkBulk baixos,baixos, aoao mesmomesmo tempotempo emem queque oo módulomódulo dede PoissonPoisson éé altoalto..
  • 58. Módulo de Young (E):Módulo de Young (E): É l ã t ã /d f ãÉ l ã t ã /d f ãÉ a relação tensão/deformaçãoÉ a relação tensão/deformação existente em uma compressão (ou expansão)existente em uma compressão (ou expansão) linear simples.linear simples. Módulo de PoissonMódulo de Poisson ((λλ):):(( )) É a relação entre deformação lateralÉ a relação entre deformação lateral e deformação axial existente em umae deformação axial existente em umae deformação axial existente em umae deformação axial existente em uma compressão linear.compressão linear.
  • 59. Equações para os módulos mecânicos:Equações para os módulos mecânicos:
  • 60. 22 66 PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS22..66 PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS BasicamenteBasicamente umum átomoátomo consisteconsiste dede:: --NêutronsNêutrons dede massamassa igualigual aa 11 UU..MM..AA.. ee nenhumanenhuma cargacarga elétricaelétrica;; P ótP ót dd i li l 11 UU MM AA lét ilét i--PrótonsPrótons dede massamassa igualigual aa 11 UU..MM..AA.. ee cargacarga elétricaelétrica positivapositiva;; --ElétronsElétrons comcom massamassa desprezíveldesprezível ee cargacarga elétricaelétricapp gg negativanegativa.. OO úú dd (A)(A) tt úú dd ótótOO númeronúmero dede massamassa (A)(A) representarepresenta oo númeronúmero dede prótonsprótons ee nêutronsnêutrons existenteexistente nono núcleonúcleo.. OO númeronúmero atômicoatômico (Z)(Z) indicaindica aa quantidadequantidade dede prótonsprótons dodo( )( ) qq pp núcleonúcleo ouou dede elétronselétrons dada eletrosferaeletrosfera.. ChamaChama--sese dede isótopoisótopo aosaos diferentesdiferentes estadosestados dede umum elementoelemento qualquerqualquer ondeonde sese observamobservam valoresvalores diferentesdiferentes dede AA enquantoenquanto ZZ permanecepermaneceobservamobservam valoresvalores diferentesdiferentes dede AA enquantoenquanto ZZ permanecepermanece inalteradoinalterado..
  • 61. PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHASPROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS AlgunsAlguns isótoposisótopos sãosão estáveis,estáveis, enquantoenquanto queque outros,outros,gg pp ,, qq qq ,, instáveis,instáveis, trocamtrocam naturalmentenaturalmente dede estruturaestrutura ee emitememitem energiaenergia emem formaforma dede radiações,radiações, transformandotransformando--sese emem elementoselementos diferentesdiferentes..elementoselementos diferentesdiferentes.. AA maiormaior parteparte dada energiaenergia liberadaliberada porpor estesestes núcleos,núcleos, durantedurante suasua fasefase dede instabilidadeinstabilidade temporária,temporária, consisteconsiste dede:: RadiaçõesRadiações ALFAALFA –– dede naturezanatureza positiva,positiva, possuempossuem 44 vezesvezes aa massamassa dodo prótonpróton.. DevidoDevido aa suasua grandegrande massa,massa,vezesvezes aa massamassa dodo prótonpróton.. DevidoDevido aa suasua grandegrande massa,massa, penetrampenetram apenasapenas algumasalgumas folhasfolhas dede papelpapel.. RadiaçõesRadiações BETABETA –– dede naturezanatureza negativa,negativa, sãosão elétronselétrons dede dd t tt t f il tf il t d i dd i dpequenapequena massa,massa, sendosendo portantoportanto facilmentefacilmente desviadosdesviados pelospelos camposcampos magnéticosmagnéticos.. PodemPodem penetrarpenetrar váriosvários milímetrosmilímetros emem alumínioalumínio..
  • 62. PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHASPROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS RaiosRaios GAMAGAMA -- nãonão sãosão desviadosdesviados pelospelos camposcamposRaiosRaios GAMAGAMA nãonão sãosão desviadosdesviados pelospelos camposcampos magnéticosmagnéticos porpor nãonão possuírempossuírem cargacarga.. SãoSão radiaçõesradiações eletromagnéticaseletromagnéticas similaressimilares àsàs ondasondas dede luzluz ee dede rádiorádio.. PenetraPenetra espessosespessos materiaismateriais ee éé absorvidoabsorvido apenasapenas porporPenetraPenetra espessosespessos materiaismateriais ee éé absorvidoabsorvido apenasapenas porpor váriasvárias polegadaspolegadas dede chumbochumbo.. DestasDestas radiações,radiações, apenasapenas aa GAMAGAMA éé detectadadetectada pelospelos equipamentosequipamentos normaisnormais dede perfilagemperfilagem ee usadausada emem interpretaçõesinterpretações litológicas,litológicas, devidodevido àà suasua altaalta capacidadecapacidade dedeinterpretaçõesinterpretações litológicas,litológicas, devidodevido àà suasua altaalta capacidadecapacidade dede penetraçãopenetração emem materiaismateriais densosdensos..
  • 64. AlgumasAlgumas respostasrespostas típicastípicas dede perfilagemperfilagem ......AlgumasAlgumas respostasrespostas típicastípicas dede perfilagemperfilagem ......
  • 65. AlgumasAlgumas respostasrespostas típicastípicas dede perfilagemperfilagem ......AlgumasAlgumas respostasrespostas típicastípicas dede perfilagemperfilagem ......
  • 67. Invasão de formações porosas pelos fluidos deInvasão de formações porosas pelos fluidos de perfuraçãoperfuração A lama de perfuração, ao penetrar em estratos porosos eA lama de perfuração, ao penetrar em estratos porosos ep ç p pp ç p p permepermeáveisáveis, sofre segregação das suas fases líquida e sólida., sofre segregação das suas fases líquida e sólida. • R b é d d tí l ólid d l• R b é d d tí l ólid d l• Reboco é uma camada de partículas sólidas da lama que• Reboco é uma camada de partículas sólidas da lama que se acumula em frente às camadasse acumula em frente às camadas permopermo--porosasporosas.. • Filtrado é a fase líquida da lama que penetra nas• Filtrado é a fase líquida da lama que penetra nas camadascamadas permopermo--porosasporosas, invadindo e expulsando os fluidos, invadindo e expulsando os fluidos originalmente presentes nos poros da rochaoriginalmente presentes nos poros da rocha permopermo--porosaporosa.. Este processo de invasão se dá até uma certa distância radialEste processo de invasão se dá até uma certa distância radials e p ocesso de s o se d é u ce d s c ds e p ocesso de s o se d é u ce d s c d a partir do eixo do poço. Formama partir do eixo do poço. Formam --se assim, radialmente aose assim, radialmente ao poço, zonas de distintas misturas fluidas :poço, zonas de distintas misturas fluidas : • Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi• Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi• Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi• Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi totalmente substituído pelo filtrado de lama;totalmente substituído pelo filtrado de lama;
  • 68. InvasãoInvasão dede formaçõesformações porosasporosas...... • Zona invadida: É uma zona de transição onde há uma• Zona invadida: É uma zona de transição onde há uma mistura de fluido original e de filtrado;mistura de fluido original e de filtrado; • Zona virgem: É a zona mais distante onde o fluido• Zona virgem: É a zona mais distante onde o fluido• Zona virgem: É a zona mais distante, onde o fluido• Zona virgem: É a zona mais distante, onde o fluido original não foi perturbado.original não foi perturbado. AA figurafigura nono próximopróximo slideslide ilustrailustra asas diferentesdiferentes zonaszonas dede invasãoinvasão. A. A nomenclaturanomenclatura indicadaindicada tem otem o seguinteseguinte significadosignificado::significadosignificado::
  • 69. Invasão dasInvasão das f õf õformaçõesformações porosasporosas pelopelo fluido filtradofluido filtrado de lama:de lama:de lama:de lama: ZonaZona lavadalavada Zona deZona de transiçãotransição Zona virgemZona virgem
  • 71. AlgunsAlguns termostermos usadosusados emem perfilagemperfilagem…… a)a) volumevolume dede investigaçãoinvestigação dada sondasonda b)b) resoluçãoresolução verticalverticalb)b) resoluçãoresolução verticalvertical c)c) resoluçãoresolução horizontalhorizontal
  • 72. a)a)VolumeVolume dede investigaçãoinvestigação:: OO volumevolume dede investigaçãoinvestigação podepode serser definidodefinido comocomo aaOO volumevolume dede investigaçãoinvestigação podepode serser definidodefinido comocomo aa parteparte dodo furofuro dede sondagemsondagem ee dada rocharocha emem tornotorno dodo furofuro queque contribuemcontribuem comcom 9090%% dodo sinalsinal registradoregistrado pelopelo loglog.. AA g t ig t i dd ll dd i tig ãi tig ã iiAA geometriageometria dodo volumevolume dede investigaçãoinvestigação variavaria comcom asas condiçõescondições dodo furofuro dede sondagemsondagem,, comcom asas propriedadespropriedades físicasfísicas dada rocharocha ((meiomeio geológicogeológico)) ee espaçamentoespaçamento dada fontefonte ee detectoresdetectoresfontefonte ee detectoresdetectores..
  • 73. b)b)resoluçãoresolução verticalvertical AA resoluçãoresolução verticalvertical éé aa espessuraespessura mínimamínima dede umum estratoestrato queque aa sondasonda consegueconsegue distinguirdistinguir.. AA l ãl ã ti lti l dd dd éé id did d ddAA resoluçãoresolução verticalvertical dede umauma sondasonda éé aa capacidadecapacidade dede discriminardiscriminar umum únicoúnico estrato,estrato, aoao invésinvés dede umauma médiamédia dasdas camadascamadas nono entornoentorno.. SondasSondas capazescapazes dede medirmedir camadascamadas po copo co espessasespessas sãosão sondassondas dede altaalta resol çãoresol çãopoucopouco espessasespessas sãosão sondassondas dede altaalta resoluçãoresolução..
  • 74. c)c)resoluçãoresolução horizontalhorizontal ((profprof.. dede investigaçãoinvestigação)))) çç ((pp g çg ç )) OO raioraio dede investigaçãoinvestigação éé aa distânciadistância,, perpendicularmenteperpendicularmente aoao eixoeixo dodo poçopoço,, queque definedefine ooperpendicularmenteperpendicularmente aoao eixoeixo dodo poçopoço,, queque definedefine oo limitelimite dede 9090%% dede contribuiçãocontribuição (o(o volumevolume dede investigaçãoinvestigação nãonão éé necessariamentenecessariamente esféricoesférico))..
  • 75. ResoluçãoResolução verticalvertical ee horizontalhorizontal parapara diversasdiversas sondassondas dede perfilagemperfilagem ……
  • 76. EfeitosEfeitos dede PoçoPoço (furo(furo dede sondagem)sondagem)EfeitosEfeitos dede PoçoPoço (furo(furo dede sondagem)sondagem) ParaPara obterobter--sese medidasmedidas confiáveis,confiáveis, nãonão sósó ooParaPara obterobter sese medidasmedidas confiáveis,confiáveis, nãonão sósó oo equipamentoequipamento dede perfilagemperfilagem devedeve estarestar emem perfeitasperfeitas condiçõescondições dede funcionamento,funcionamento, comocomo oo poçopoço devedeve apresentarapresentar condiçõescondições favoráveisfavoráveis àà práticaprática dada perfilagemperfilagemapresentarapresentar condiçõescondições favoráveisfavoráveis àà práticaprática dada perfilagemperfilagem geofísicageofísica.. UmaUma dasdas grandesgrandes razõesrazões parapara descartedescarte dede dadosdados l dl d filfil fí ifí i éé áá lid dlid d ddcoletadoscoletados porpor perfilagemperfilagem geofísicageofísica éé aa mámá qualidadequalidade dasdas paredesparedes dodo poço,poço, istoisto é,é, sese existiremexistirem caimentoscaimentos ee formaçãoformação dede cavernascavernas nasnas paredesparedes.. AA diferençadiferença dede diâmetrodiâmetro dodo furofuro afetaafeta asas leiturasleituras.. Adicionalmente,Adicionalmente, aa penetraçãopenetração dede fluidofluido dede furaçãofuração nosnos vaziosvazios dasdas paredesparedes dosdos furosfuros alteraaltera asas leituras,leituras, comcom alteraçãoalteração dasdas,, çç propriedadespropriedades físicofísico––químicasquímicas dasdas litologiaslitologias perfiladasperfiladas..
  • 77. EfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagemEfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem ......
  • 79. ______________________________________________________________________ 44..PERFILPERFIL DEDE RADIAÇÃORADIAÇÃO GAMAGAMA NATURALNATURAL ____________________________________________________________________________________
  • 80. OsOs RaiosRaios GamaGama naturaisnaturais sese originamoriginam primariamenteprimariamente dede trêstrês fontesfontes distintasdistintas:: –– dosdos principaisprincipais elementoselementos filhosfilhos provenientesprovenientes dada desintegraçãodesintegração dodo UrânioUrânio238238g çg ç 22 –– dodo principalprincipal elementoelemento filhofilho provenienteproveniente dada desintegraçãodesintegração dodo TórioTório232232 (Tálio(Tálio208208)) dd á iá i–– dodo PotássioPotássio4040
  • 81. A razão principal destes três elementos seremA razão principal destes três elementos serem predominantes nas radioatividades naturais das rochaspredominantes nas radioatividades naturais das rochas está na ordem de grandeza da meiaestá na ordem de grandeza da meia--vida delesvida deles (aproximadamente a idade da própria Terra(aproximadamente a idade da própria Terra -- 4,5 x 104,5 x 1099 anos).anos).)) Cada elemento filho das 3 séries radioativasCada elemento filho das 3 séries radioativas t i (U Th K) it i di ti tt i (U Th K) it i di ti tnaturais (U, Th e K), emite raios gama, distintos emnaturais (U, Th e K), emite raios gama, distintos em número e nível de energia, caracterizandonúmero e nível de energia, caracterizando--osos qualitativa e quantitativamente. O Kqualitativa e quantitativamente. O K4040 emite raiosemite raios gama monoenergéticos da ordem de 1,46 MeV,gama monoenergéticos da ordem de 1,46 MeV, enquanto o Tório e o Urânio emitem vários níveis deenquanto o Tório e o Urânio emitem vários níveis de energia, ao mesmo tempo, sendo usado para suasenergia, ao mesmo tempo, sendo usado para suasgg detecções os picos correspondentes a 2,62 e 1,76 MeV,detecções os picos correspondentes a 2,62 e 1,76 MeV, respectivamente.respectivamente.
  • 82. EmissõesEmissões dede radiaçãoradiação gamagama parapara KK4040,, ThTh232232 ee UU238238..
  • 83. AA DEPOSIÇÃODEPOSIÇÃO DOSDOS RADIOELEMENTOSRADIOELEMENTOS AsAs argilasargilas e/oue/ou folhelhosfolhelhos sãosão osos elementoselementos maismais naturalmentenaturalmente radioativosradioativos entreentre asas rochasrochas sedimentares,sedimentares, d idd id àà h bilid dh bilid d tt íí dd U â iU â i Tó iTó i AAdevidodevido àà habilidadehabilidade emem reterreter íonsíons dede UrânioUrânio ee oo TórioTório.. AA radiaçãoradiação emitidaemitida pelopelo PotássioPotássio4040 geralmentegeralmente éé dada ordemordem dede 2020%% dodo totaltotal registradoregistrado.. RochasRochas ígneasígneas ee metamórficasmetamórficas possuempossuem níveisníveis variadosvariados dede atividadeatividade radioativa,radioativa, podendopodendo ficarficar acimaacima ouou abaixoabaixo dosdos materiaismateriais sedimentaressedimentares..abaixoabaixo dosdos materiaismateriais sedimentaressedimentares..
  • 84. PRINCÍPIOPRINCÍPIO DEDE MEDIÇÃOMEDIÇÃO DODO PERFILPERFIL DEDE RAIOSRAIOS GAMAGAMA AtualmenteAtualmente osos detectoresdetectores sãosão eficienteseficientes cristaiscristais (cintilômetros)(cintilômetros) queque emitememitem luzluz quandoquando atingidosatingidos porpor umum fótonfóton.. OsOs cristaiscristais sãosão acopladosacoplados aa umum tubotubo fotomultiplicador,fotomultiplicador, queque amplificaamplifica eletronicamenteeletronicamente aa correntecorrente elétricaelétrica 101066 dede vezesvezes.. AA sensibilidadesensibilidade dosdos detectoresdetectores porpor cintilaçãocintilação éé funçãofunção dada formaforma ee dodo tamanhotamanho dodo cristalcristal.. PorPor outrooutro lado,lado, aa intensidadeintensidade dada cintilaçãocintilação éé diretamentediretamente proporcionalproporcional àà energiaenergia dodo fótonfóton.. IdentificaIdentifica--sese osos diferentesdiferentes tipostipos dede di ãdi ã ii dd 00 ThTh232232 238238 ll ll dd llradiação,radiação, provenientesprovenientes dodo KK4040,, ThTh232232 ouou UU238238 pelapela alturaaltura dodo pulsopulso..
  • 85. SONDASSONDAS DEDE RAIOSRAIOS GAMAGAMA ExistemExistem doisdois tipostipos dede sondassondas dede RaiosRaios GamaGama:: aquelasaquelasExistemExistem doisdois tipostipos dede sondassondas dede RaiosRaios GamaGama:: aquelasaquelas queque sese utilizamutilizam dede umum sósó canalcanal analisadoranalisador dada alturaaltura dodo pulsopulso (que(que porpor essaessa razãorazão nãonão discriminadiscrimina sósó umum pulsopulso masmas simsim oo somatóriosomatório deles)deles) ee aquelasaquelas comcom multicanaismulticanaissimsim oo somatóriosomatório deles)deles) e,e, aquelasaquelas comcom multicanaismulticanais analisadores,analisadores, queque conseguemconseguem identificaridentificar todotodo oo espectroespectro energético,energético, discriminandodiscriminando cadacada umum dosdos seusseus componentescomponentes i l d ti l d t SãSã d i dd i d ti tti t dd filfilisoladamenteisoladamente.. SãoSão denominadasdenominadas respectivamente,respectivamente, dede perfilperfil dede RaiosRaios GamaGama convencionalconvencional (GR)(GR) ee PerfilPerfil dede EspectrometriaEspectrometria NaturalNatural (ou(ou GamaGama Espectral)Espectral)..
  • 86. FATORESFATORES QUEQUE AFETAMAFETAM ASAS LEITURASLEITURAS DOSDOS PERFISPERFIS RAIOSRAIOS GAMAGAMA --DetectoresDetectores dede RadiaçãoRadiação--DetectoresDetectores dede RadiaçãoRadiação ContadorContador GeigerGeiger--MuellerMueller CâmaraCâmara dede IonizaçãoIonização CintilômetroCintilômetro --RaioRaio dede InvestigaçãoInvestigação ii í ií i--VariaçõesVariações EstatísticasEstatísticas --EfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem
  • 87. OO CintilômetroCintilômetro baseiabaseia suasua detecçãodetecção nono fatofato dede queque osos RaiosRaios GamaGama apresentamapresentam aa propriedadepropriedade dede produzirproduzir finasfinas t lht lh dd ll ti giti gi tt titi dd i t ii t i EEcentelhascentelhas dede luzluz aoao atingirematingirem certoscertos tipostipos dede cristaiscristais.. EssasEssas centelhascentelhas sãosão convertidasconvertidas emem pulsospulsos elétricos,elétricos, cujacuja alturaaltura dependedepende dada quantidadequantidade dede energiaenergia absorvidaabsorvida.. EsseEsse tipotipo dede detectordetector éé muitomuito maismais eficienteeficiente queque osos detectoresdetectores aa gásgás porqueporque possuipossui umauma maiormaior massamassa dede materialmaterial (por(por unidadeunidade dede volume)volume) sensívelsensível àà radiaçãoradiação..
  • 88. RaioRaio dede InvestigaçãoInvestigaçãoRaioRaio dede InvestigaçãoInvestigação EstudosEstudos mostrammostram queque 9090%% dodo valorvalor registradoregistrado pelapelaqq gg pp curvacurva dede RaiosRaios GamaGama provémprovém dede umauma zonazona localizadalocalizada dentrodentro dede umum raioraio dasdas 66 (seis)(seis) primeirasprimeiras polegadaspolegadas aa partirpartir dada paredeparede dodo poçopoço.. OO efeitoefeito dada interposiçãointerposição dede materialmaterialdada paredeparede dodo poçopoço.. OO efeitoefeito dada interposiçãointerposição dede materialmaterial adicional,adicional, entreentre aa formaçãoformação ee oo detector,detector, alémalém dada lama,lama, taistais comocomo cimentocimento ee revestimento,revestimento, reduzreduz sensivelmentesensivelmente ee quantidadequantidade totaltotal dosdos RaiosRaios GamaGama úteisúteis masmas nãonão descartadescartaquantidadequantidade totaltotal dosdos RaiosRaios GamaGama úteisúteis masmas nãonão descartadescarta totalmentetotalmente oo valorvalor registradoregistrado pelopelo perfilperfil..
  • 89. VariaçõesVariações EstatísticasEstatísticas êê ííAsAs emissõesemissões radioativasradioativas têmtêm naturezanatureza estatísticaestatística.. AsAs flutuaçõesflutuações estatísticasestatísticas sãosão maismais perceptíveisperceptíveis quandoquando sese realizarealiza baixasbaixas contagenscontagens dede pulsospulsos.. Entretanto,Entretanto, oo númeronúmerogg pp ,, dede RaiosRaios Gama,Gama, contadoscontados durantedurante umum períodoperíodo suficientementesuficientemente longo,longo, seráserá praticamentepraticamente constanteconstante.. NasNas sondassondas dodo tipotipo slimlineslimline,, oo perfilperfil dede GNGN éé executadoexecutado emem velocidadesvelocidades menoresmenores ouou iguaisiguais aa 33m/minm/min..
  • 90. APRESENTAÇÃO DO PERFILAPRESENTAÇÃO DO PERFILAPRESENTAÇÃO DO PERFILAPRESENTAÇÃO DO PERFIL DE RAIOS GAMADE RAIOS GAMA O Raios Gama é registrado emO Raios Gama é registrado em geral na primeira faixa, emgeral na primeira faixa, em escala crescente da esquerdaescala crescente da esquerdaescala crescente da esquerdaescala crescente da esquerda para a direita (escala em API).para a direita (escala em API).
  • 91. UNIDADESUNIDADES DODO PERFILPERFIL DEDE RAIOSRAIOS GAMAGAMA AA radioatividaderadioatividade totaltotal registradaregistrada porpor umum detectordetector qualquerqualquer podepode serser expressaexpressa emem termostermos dede pesopeso dede umumqualquerqualquer podepode serser expressaexpressa emem termostermos dede pesopeso dede umum elementoelemento conhecidoconhecido queque produzaproduza umauma quantidadequantidade dede radiaçãoradiação equivalenteequivalente.. Assim,Assim, surgiusurgiu aa UnidadeUnidade PadrãoPadrão APIAPI (API)(API) queque éé aa medidamedida dada radioatividaderadioatividade dede umauma rocharocha(API),(API), queque éé aa medidamedida dada radioatividaderadioatividade dede umauma rocharocha (radioativa(radioativa artificialmente)artificialmente) queque serveserve dede normalização,normalização, nana qualqual foifoi disseminadadisseminada quantidadesquantidades conhecidasconhecidas dede Urânio,Urânio, Tó iTó i P tá iP tá iTórioTório ee PotássioPotássio.. AA unidadeunidade APIAPI éé definidadefinida comocomo sendosendo 11//200200 dadaAA unidadeunidade APIAPI éé definidadefinida comocomo sendosendo 11//200200 dada diferençadiferença entreentre asas deflexõesdeflexões dede duasduas zonaszonas dede diferentesdiferentes intensidadesintensidades dede RaiosRaios GamaGama numnum poçopoço testeteste dada UniversidadeUniversidade dede HoustonHouston USAUSA AA diferençadiferença nanaUniversidadeUniversidade dede Houston,Houston, USAUSA.. AA diferençadiferença nana radioatividaderadioatividade entreentre oo maiormaior ee oo menormenor valorvalor é,é, porpor definição,definição, igualigual aa 200200 unidadesunidades APIAPI..
  • 92. Ef itEf it dd ff dd ddEfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem AA amplitudeamplitude dodo perfilperfil GNGN alteraaltera--sese comcom aa mudançamudança dadaAA amplitudeamplitude dodo perfilperfil GNGN alteraaltera sese comcom aa mudançamudança dada densidadedensidade dodo materialmaterial atravésatravés dodo qualqual osos fótonsfótons dede gamagama devemdevem passar,passar, ouou pelopelo aumentoaumento dodo caminhocaminho aa percorrerpercorrer ateate oo sensorsensorateate oo sensorsensor.. RevestimentoRevestimento metálicometálico ee cimentocimento reduzemreduzem oo registroregistrogg GN,GN, bembem comocomo grandesgrandes diâmetrosdiâmetros dodo furofuro.. FatoresFatores dede correçãocorreção parapara revestimentorevestimento dede açoaço:: 11,,141141 parapara espessuraespessura dede 00,,06250625”” ee 11,,891891 parapara 00,,375375””.. RevestimentoRevestimento plásticoplásticodede 00,,06250625 ee 11,,891891 parapara 00,,375375 .. RevestimentoRevestimento plásticoplástico praticamentepraticamente nãonão afetaafeta oo GNGN..
  • 93. Efeitos do furo deEfeitos do furo deEfeitos do furo deEfeitos do furo de sondagemsondagem Exemplo comparativoExemplo comparativo de registro GNde registro GN executado em furoexecutado em furoexecutado em furoexecutado em furo aberto e comaberto e com revestimento metálico.revestimento metálico. Observar a redução doObservar a redução doObservar a redução doObservar a redução do sinal registrado nasinal registrado na situação comsituação com revestimento porémrevestimento porémrevestimento, porémrevestimento, porém mantevemanteve--se ótimase ótima correlação entre ascorrelação entre as curvas.curvas.
  • 94. EfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagemEfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem ÁguaÁgua comocomo fluidofluido dede preenchimentopreenchimento dodo furofuro dede sondagemsondagem emem relaçãorelação aoao arar afetaafeta asas leiturasleituras.. FatoresFatores dede correçãocorreção:: 11,,024024 parapara diâmetrodiâmetro dede furofuro dede 22,,2525”” ;; 11,,115115 parapara diamdiam..==44,,55”” ;; 11,,205205 parapara diamdiam..==66,,55”” ;;22,,22 ;; ,, pp ,, ;; ,,22 pp ,, ;; 11,,296296 parapara diamdiam..==88,,55””.. OO tipotipo dede fluidofluido podepode afetarafetar osos registrosregistros:: baritinabaritina éé atenuadoratenuador;; lamaslamas comcom argilasargilas comcom conteúdoconteúdo radioativoradioativoatenuadoratenuador;; lamaslamas comcom argilasargilas comcom conteúdoconteúdo radioativoradioativo altoalto ouou KClKCl podempodem provocarprovocar aumentoaumento dodo GNGN..
  • 95. USOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMA EmEm ambientesambientes sedimentares,sedimentares, oo perfilperfil dede RaiosRaios GamaGama permitepermite distinguirdistinguir osos folhelhosfolhelhos e/oue/ou argilasargilas dosdos demaisdemaispermitepermite distinguirdistinguir osos folhelhosfolhelhos e/oue/ou argilasargilas dosdos demaisdemais tipostipos litológicoslitológicos.. SabendoSabendo--sese queque oo perfilperfil dede RaiosRaios GamaGama refletereflete aa proporçãoproporção dede folhelhofolhelho ouou argilaargila dede umauma formação,formação, podepode sese utilizáutilizá lolo comocomo umum indicadorindicador dodo teorteor dede folhelhofolhelhopodepode--sese utilizáutilizá--lolo comocomo umum indicadorindicador dodo teorteor dede folhelhofolhelho ouou argilosidadeargilosidade (VSHGR)(VSHGR) dasdas rochasrochas..
  • 96. USOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMA OO GNGN éé tambémtambém usadousado parapara detecçãodetecção ee avaliaçãoavaliação dede mineraisminerais radioativosradioativos taistais comocomo UrânioUrânio TórioTório etcetcmineraisminerais radioativos,radioativos, taistais comocomo Urânio,Urânio, Tório,Tório, etcetc.. UmaUma vantagemvantagem dessedesse perfilperfil éé queque podepode serser usadousado emem furosfuros revestidos,revestidos, tornandotornando--sese muitomuito útilútil emem trabalhostrabalhos dede ll dd ii ddcompletaçãocompletação ee restauraçãorestauração dosdos poçospoços (os(os RaiosRaios Gama,Gama, dede nívelnível energéticoenergético médio,médio, perdemperdem somentesomente aa metademetade dede suasua intensidadeintensidade apósapós haverhaver penetradopenetrado cercacerca dede ½”½” nono aço)aço)..
  • 97. USOS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS DO PERFIL DE RAIOS GAMA --Identificação litológicaIdentificação litológica --Correlação entre poços vizinhosCorrelação entre poços vizinhos --Identificação de minerais radioativosIdentificação de minerais radioativos --Volume de Folhelho (VSHGR)Volume de Folhelho (VSHGR) Pode ser executado em poços já revestidosPode ser executado em poços já revestidos--Pode ser executado em poços já revestidosPode ser executado em poços já revestidos
  • 99. ______________________________________________________________________ 55..PERFILPERFIL DEDE DENSIDADEDENSIDADE (Gama(Gama--Gama)Gama) ____________________________________________________________________________________
  • 100. OO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADE (Gama(Gama Gama)Gama)OO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADE (Gama(Gama--Gama)Gama) OO perfilperfil DensidadeDensidade éé umum registroregistropp gg contínuocontínuo dada massamassa específicaespecífica dasdas rochasrochas interceptadasinterceptadas porpor umum furofuro dede sondagemsondagem.. PRINCÍPIOPRINCÍPIO DODO PERFILPERFIL DEDE DENSIDADEDENSIDADE AA sondasonda medemede aa contagemcontagem dedegg radiaçãoradiação gamagama aa partirpartir dede umauma fonte,fonte, apósapós terter sidosido retroespalhadaretroespalhada nono furofuro dede sondagemsondagem ee rochasrochas adjacentesadjacentes.. OsOs perfisperfissondagemsondagem ee rochasrochas adjacentesadjacentes.. OsOs perfisperfis podempodem serser calibradoscalibrados emem termostermos dede massamassa específicaespecífica ee convertidosconvertidos emem porosidadeporosidade (para(para meiosmeios comcom porosidadeporosidadeporosidadeporosidade (para(para meiosmeios comcom porosidadeporosidade intergranularintergranular dede distribuiçãodistribuição uniforme)uniforme) sese aa massamassa específicaespecífica dada matrizmatriz ee fluidofluido ãã h idh idsãosão conhecidosconhecidos..
  • 101. ExemploExemplo dede perfilperfil dede densidade,densidade, emem umauma dede suassuas combinaçõescombinações típicas,típicas, comcom gamagama--naturalnatural ee neutronneutron--loglog..çç pp gg gg
  • 102. AA sondasonda gamagama--gamagama contcontéémm umauma fontefonte dede radiaçãoradiaçãoAA sondasonda gamagama--gamagama contcontéémm umauma fontefonte dede radiaçãoradiação (em(em geralgeral CésioCésio--137137)) ee umum ouou maismais detectoresdetectores ((cintilômetroscintilômetros)).. OsOs detectoresdetectores sãosão blindadosblindados dada radiaçãoradiação di tdi t i di d dd f tf t dd t it i dd ( h b( h bdiretadireta vindavinda dada fontefonte usandousando metaismetais pesadospesados (chumbo(chumbo ouou tungstênio)tungstênio).. SondasSondas queque usamusam apenasapenas umum detectordetector nãonão sãosãoqq pp focalizadasfocalizadas,, sendosendo maismais afetadasafetadas pelopelo furofuro dede sondagemsondagem.. SondasSondas modernasmodernas possuempossuem asas seguintesseguintes característicascaracterísticas::característicascaracterísticas:: -- sãosão descentralizadasdescentralizadas ee lateralmentelateralmente colimadascolimadas comcom osos detectoresdetectores ((colimaçãocolimação,, feitafeita comcom metaismetais pesadospesados,, áátendetende aa focalizarfocalizar aa radiaçãoradiação dada fontefonte parapara aa áreaárea dada paredeparede dodo furofuro queque estáestá emem contatocontato comcom osos sensoressensores),), -- umum calipercaliper descentralizadodescentralizado medemede oo diâmetrodiâmetropp dodo furofuro enquantoenquanto pressionapressiona aa sondasonda contracontra aa paredeparede dodo furofuro,, dispõedispõe dede procedimentosprocedimentos dede compensaçãocompensação-- dispõedispõe dede procedimentosprocedimentos dede compensaçãocompensação ((boreholeborehole--compensatedcompensated),), parapara minimizarminimizar efeitosefeitos dodo furofuro..
  • 103. AA lógicalógica dede compensaçãocompensação éé aa seguinteseguinte::AA lógicalógica dede compensaçãocompensação éé aa seguinteseguinte:: -- aa razãorazão entreentre aa contagemcontagem dede radiaçãoradiação nono detectordetector próximopróximo dada fontefonte ee nono detectordetector distantedistante éé plotadaplotada tt ífiífi dd hh E tE t ãã éé ddcontracontra aa massamassa específicaespecífica dada rocharocha.. EstaEsta razãorazão éé usadausada parapara reduzirreduzir osos efeitosefeitos dodo furofuro,, poispois oo detectordetector próximopróximo temtem menormenor raioraio dede investigaçãoinvestigação queque oo detectordetector distantedistante,, sendosendo maismais afetadoafetado emem suasua estimativaestimativa dede massamassa específicaespecífica..
  • 104. OsOs raiosraios gama,gama, logologo aoao sairsair dada fonte,fonte, chocamchocam--sese sucessivamentesucessivamente comcom osos elétronselétrons dasdas formaçõesformações dede acordoacordo comcom oo efeitoefeitodasdas formaçõesformações dede acordoacordo comcom oo efeitoefeito ComptonCompton.. ÀÀ proporçãoproporção queque osos raiosraios gamagama vãovão sese dispersando,dispersando, ouou sendosendo absorvidos,absorvidos, aa intensidadeintensidade dodo feixefeixe emitidoemitido vaivaiintensidadeintensidade dodo feixefeixe emitidoemitido vaivai diminuindodiminuindo.. A d d i t id d d f i i i l é f ãA mudança de intensidade do feixe original é função da mudança na densidade eletrônica das rochas. Quanto mais densa for a formação menor a intensidade da radiação no detector e vice-versa.
  • 105. ComoComo oo efeitoefeito ComptonCompton éé diretamentediretamente proporcionalproporcional aoao númeronúmero dede elétronselétrons porpor unidadeunidade dede volumevolume dada matériamatéria (portanto(portanto densidadedensidade eletrônica)eletrônica) ee comocomo oo númeronúmero dede elétronselétrons porpor unidadeunidade dede volumevolume éé proporcionalproporcional àà densidadedensidade (massa/volume)(massa/volume) dasdas formações,formações, deduzdeduz--sese queque( / )( / ) ç ,ç , qq esteeste perfilperfil responderesponde diretamentediretamente àà densidadedensidade dada formaçãoformação ee inversamenteinversamente àà suasua porosidadeporosidade.. ParaPara istoisto aa fontefonte radioativaradioativa devedeve terter energiaenergia suficientesuficiente parapara favorecerfavorecer oo efeitoefeito Compton,Compton, energiaenergia suficientementesuficientemente baixabaixa parapara reduzirreduzir oo efeitoefeito dede produçãoprodução dede pares,pares, ee oo detectordetector devedeve serser blindadoblindado parapara evitarevitar oo efeitoefeito fotoelétricofotoelétrico..
  • 106. AA funçãofunção dede respostaresposta dede umauma sondasonda dede densidadedensidade temtem aa formaforma geralgeral dadadada pelopelo diagramadiagrama aa seguirseguir,, geralmentegeralmente comcom pontoponto dede máximomáximo abaixoabaixo dede 11g/cmg/cm33.. AA funçãofunção inversainversa dada densidadedensidade eletrônicaeletrônica médiamédia dodo material,material, parapara valoresvalores dede ρρ acimaacima dede 11g/cmg/cm33,, éé dadadada emem i di dtermostermos aproximadosaproximados porpor:: CPSCPS == AA expexp ((--BBρρ)) ,, ondeonde AA ee BB sãosão constantesconstantes dependentesdependentes dada configuraçãoconfiguraçãoondeonde AA ee BB sãosão constantesconstantes dependentesdependentes dada configuraçãoconfiguração ferramentalferramental..
  • 107. NaNa realidaderealidade aa densidadedensidade eletreletrôônicanica ééNaNa realidade,realidade, aa densidadedensidade eletreletrôônicanica éé aproximadamenteaproximadamente proporcionalproporcional àà massamassa específicaespecífica dada maioriamaioria dasdas rochasrochas investigadasinvestigadas.. UU ãã i ti t ZZ//AA iiUmaUma correçãocorreção parapara oo quocientequociente ZZ//AA precisaprecisa serser aplicadaaplicada parapara mineraisminerais queque nãonão temtem aa mesmamesma razãorazão númeronúmero atômicoatômico//massamassa atômicaatômica presentepresente nono ambienteambiente dede calibraçãocalibração.. PorPor exemploexemplo,, aa águaágua possuipossui 11,,1111g/cmg/cm33 dede densidadedensidade eletrônicaeletrônica ee 11g/cmg/cm33 dede massamassa específicaespecífica.. AssimAssim comocomogg pp outrosoutros perfisperfis,, aa calibraçãocalibração dodo gamagama--gamagama emem locaislocais especialmenteespecialmente projetadosprojetados parapara esteeste fimfim produzproduz melhoresmelhores resultadosresultados emem termostermos dedeproduzproduz melhoresmelhores resultadosresultados emem termostermos dede acuracidadeacuracidade.. AferiçãoAferição dasdas sondassondas dede densidade,densidade, antesantes dada perfilagem,perfilagem, éé feitafeita usandousando--sese grandesgrandes volumesvolumes dede águaágua blocosblocos dede alumínioalumínio magnésiomagnésiovolumesvolumes dede águaágua,, blocosblocos dede alumínioalumínio,, magnésiomagnésio ee outrasoutras substânciassubstâncias..
  • 108. Embalagem de transporte da fonte radioativa (fonte selada)radioativa (fonte selada) … fonte principal de radiação gama: 3 7 GB (100 Ci) C 1373,7 GBq (100mCi) Cs-137 fonte de calibração: 3,7 MBq (100μCi) Cs-137
  • 109. Procedimentos de campo para o perfil de densidade: - acoplamento da sonda com a fonte: a fonte fica posicionada dentro da embalagem no acoplamento Retirada da fonte já acoplada de sua embalagemsua e ba age
  • 110. INTERPRETACÃOINTERPRETACÃO DODO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADEINTERPRETACÃOINTERPRETACÃO DODO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADE OO perfilperfil gamagama--gamagama podepode serser usadousado parapara distinguirdistinguirOO perfilperfil gamagama gamagama podepode serser usadousado parapara distinguirdistinguir unidadesunidades litológicaslitológicas comcom basebase emem contrastescontrastes dede massamassa específicaespecífica.. NaNa indústriaindústria dodo petróleo,petróleo, oo principalprincipal usouso éé nana determinaçãodeterminação dede porosidadeporosidade dasdas formaçõesformações comcom porosidadeporosidadedeterminaçãodeterminação dede porosidadeporosidade dasdas formaçõesformações comcom porosidadeporosidade intergranularintergranular dede distribuiçãodistribuição uniformeuniforme.. EquaçãoEquação dada porosidadeporosidade:: (( L)/(L)/( f)f)φφ == ((ρρmm –– ρρL)/(L)/(ρρmm –– ρρf)f) ,, ondeonde ρρmm == massamassa especespec.. dada matrizmatriz ,, ρρLL == massamassa especespec.. determinadadeterminada pelopelo gamagama--gamagama,,ρρLL massamassa especespec.. determinadadeterminada pelopelo gamagama gamagama,, ρρff == massamassa especespec.. dodo fluidofluido nosnos porosporos..
  • 111. AA densidadedensidade dada matrizmatriz dada rocharocha éé dada ordemordem dede 22,,6565 g/cmg/cm33 parapara arenito,arenito, 22,,7171 g/cmg/cm33 parapara calcáriocalcário ouou 22,,8787g/g/ pp ,, ,, g/g/ pp ,, g/cmg/cm33 parapara dolomitadolomita.. PorPor suasua vez,vez, aa densidadedensidade dodo fluidofluido dada rocharocha oo qual,qual, porpor serser freqüentementefreqüentemente oo dada zonazona lavadalavada éé dede 11 0000porpor serser freqüentementefreqüentemente oo dada zonazona lavada,lavada, éé dede 11,,0000 g/cmg/cm33 (filtrado(filtrado doce)doce) ouou 11,,11 g/cmg/cm33 (filtrado(filtrado salgado)salgado).. EsteEste perfilperfil temtem pequenopequeno raioraio dede investigaçãoinvestigação.. Assim,Assim, ρρff relacionarelaciona--sese comcom SxoSxo ee nãonão comcom SwSw.. NasNas situaçõessituações favoráveisfavoráveis aa acuracidadeacuracidade nanaNasNas situaçõessituações favoráveisfavoráveis,, aa acuracidadeacuracidade nana determinaçãodeterminação dada massamassa específicaespecífica estáestá entreentre 00,,0303 ee 00,,0505g/cmg/cm33..
  • 112. EFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDCEFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDC UmUm problemaproblema significativosignificativo destedeste perfilperfil éé oo provocadoprovocado pelapelapp gg pp pp pp presençapresença dada lamalama e/oue/ou rebocoreboco defrontedefronte aa camadascamadas permeáveispermeáveis.. OsOs raiosraios gamagama aoao interagireminteragirem nana saídasaída dada fontefonte comcom ososOsOs raiosraios gamagama aoao interagireminteragirem nana saídasaída dada fontefonte comcom osos elétronselétrons dada lamalama (e/ou(e/ou reboco)reboco) iniciaminiciam antecipadamenteantecipadamente seuseu processoprocesso dede dispersão,dispersão, diminuindodiminuindo aa intensidadeintensidade dodo feixe,feixe, tt dd tt dd AA ãã d td tmesmomesmo antesantes dede penetrarpenetrar nasnas camadascamadas.. AA correçãocorreção destedeste problemaproblema éé baseadabaseada nono usouso dede espaçamentosespaçamentos diferentesdiferentes parapara aa obtençãoobtenção dede leiturasleituras comcom distintasdistintas profundidadesprofundidades dede investigaçãoinvestigação..
  • 113. EFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDCEFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDC OO PerfilPerfil dede DensidadeDensidade CompensadaCompensada (FDC),(FDC), utilizautiliza doisdois detectoresdetectores localizadoslocalizados aa distânciasdistâncias fixasfixas dada fontefonte emissoraemissora OO detectordetector pertoperto éé maismais influenciadoinfluenciado pelopeloemissoraemissora.. OO detectordetector pertoperto éé maismais influenciadoinfluenciado pelopelo rebocoreboco (ou(ou lama,lama, sese estiverestiver emem zonaszonas desmoronadas)desmoronadas) dodo queque oo detectordetector longe,longe, maismais afetadoafetado pelospelos elétronselétrons dasdas hh CC tt dd l itl it dif tdif trochasrochas.. ComCom estasestas duasduas leiturasleituras emem diferentesdiferentes profundidades,profundidades, acrescidaacrescida dada medidamedida dada espessuraespessura dodo rebocoreboco comcom aa curvacurva dodo calipercaliper,, aa ferramentaferramenta podepode internamenteinternamente realizarrealizar correções,correções, apresentandoapresentando valoresvalores realistasrealistas dede porosidadeporosidade..
  • 114. AA soluçãosolução parapara aa minimizaçãominimização dodo efeitoefeito tmctmc (espessura(espessura dodo reboco)reboco) éé realizadarealizada pelaspelas sondassondas atuaisatuais atravésatravés dede umum algoritmoalgoritmo baseadobaseado emem umum gráficográfico chamadochamado dede “SPINE“SPINE--ANDAND--gg gg RIBS”RIBS” ouou “Espinha“Espinha ee Costelas”,Costelas”, determinadodeterminado experimentalmenteexperimentalmente.. FazFaz sese umauma calibraçãocalibração comcom auxílioauxílio dede blocosblocos dedeFazFaz--sese umauma calibraçãocalibração comcom auxílioauxílio dede blocosblocos dede Alumínio,Alumínio, EnxofreEnxofre ouou Magnésio,Magnésio, dede massamassa específicaespecífica conhecidaconhecida.. AA sondasonda éé postaposta emem contactocontacto diretodireto comcom osos blbl dd dd l itl it dd d t td t t ttblocosblocos ee dede acordoacordo comcom asas leiturasleituras dosdos detectoresdetectores pertoperto ee longe,longe, nosnos valoresvalores maismais extremosextremos (digamos(digamos AlumínioAlumínio 22,,5959 g/cmg/cm33 ee MagnésioMagnésio == 11,,7171 g/cmg/cm33),), montandomontando--sese umauma retareta dede calibraçãocalibração.. ComoComo aa fontefonte ee osos detectoresdetectores estãoestão emem contatocontato diretodireto comcom osos blocos,blocos, tmctmc == 00,, montandomontando--sese assimassim umauma escalaescala (a(a espinha)espinha) semsem interferênciainterferência dodo rebocoreboco.. AsAs(( p )p ) “costelas”“costelas” sãosão montadasmontadas fazendofazendo tmctmc >> 00,, pelapela interposiçãointerposição dede umum materialmaterial comcom densidadedensidade conhecidaconhecida posicionadoposicionado entreentre aa sondasonda ee aa paredeparede dodo furofuro.. OO resultadoresultado finalfinal ééentreentre aa sondasonda ee aa paredeparede dodo furofuro.. OO resultadoresultado finalfinal éé ilustradoilustrado nana próximapróxima figurafigura..
  • 116. VolumeVolume dede investigaçãoinvestigação::VolumeVolume dede investigaçãoinvestigação:: OO raioraio médiomédio dede investigaçãoinvestigação éé dede 55--66 polegadaspolegadas;; 9090%%g çg ç p gp g ;; dodo sinalsinal registradoregistrado originaorigina--sese dentrodentro destadesta distânciadistância.. EntretantoEntretanto,, fatoresfatores comocomo aa densidadedensidade dodo materialmaterial sendosendo perfiladoperfilado revestimentorevestimento cimentocimento rebocoreboco dede lamalamasendosendo perfiladoperfilado,, revestimentorevestimento,, cimentocimento,, rebocoreboco dede lamalama ouou fluidofluido dodo poçopoço pelopelo qualqual aa radiaçãoradiação gamagama tenhatenha dede passarpassar atéaté chegarchegar aoao receptorreceptor podepode terter efeitoefeito i ifi tii ifi ti D tD t dd tt li itli it tt iisignificativosignificativo.. DentroDentro dede certoscertos limiteslimites,, quantoquanto maiormaior oo espaçamentoespaçamento entreentre fontefonte ee receptorreceptor maiormaior seráserá oo volumevolume dede investigaçãoinvestigação.. ÊrrosÊrros nasnas leiturasleituras,, causadoscausados quandoquando sondassondas dodo tipotipo sidewallsidewall temtem seuseu dispositivodispositivo dede mediçãomedição separadoseparado dada paredeparede dodo furofuro porpor interposiçãointerposição dodo rebocoreboco ouou rugosidaderugosidadeparedeparede dodo furofuro porpor interposiçãointerposição dodo rebocoreboco ouou rugosidaderugosidade excessivaexcessiva (é(é oo chamadochamado standoffstandoff errorerror))..
  • 119. OO NeutronNeutron loglog funcionafunciona baseadobaseado emem choqueschoques produzidosproduzidos porpor umauma fontefonte dede neutronsneutrons comcom osos átomosátomos dada formaçãoformaçãoátomosátomos dada formaçãoformação.. OO centrocentro dada sondasonda dede neutronsneutrons éé umauma fontefonte radioativaradioativa queque emiteemite neutronsneutrons epitermaisepitermais.. EmEm geral,geral, aa fontefonte éé compostacomposta dede AmericiumAmericium 241241--Beryllium,Beryllium, comcom atividadeatividade dede 22 aa 55 CurieCurie..
  • 120. ApósApós aa emissãoemissão dosdos neutronsneutrons pelapela fonte,fonte, eleele iniciainicia umum caminhocaminho atravésatravés dada matériamatéria (rochas(rochas adjacentesadjacentes aoao furofuro dede sondagem)sondagem) SendoSendo eletricamenteeletricamente neutroneutro perdeperde energiaenergia apósapóssondagem)sondagem).. SendoSendo eletricamenteeletricamente neutro,neutro, perdeperde energiaenergia apósapós colisõescolisões comcom nucleosnucleos dede outrosoutros átomosátomos.. ApósApós umum númeronúmero suficientesuficiente dede colisõescolisões,, queque resultamresultam emem perdaperda dada energiaenergia cinéticacinética original,original, osos neutronsneutrons sãosão desaceleradosdesacelerados atéaté umum estadoestado termaltermal.. AA habilidadehabilidade dede desacelerardesacelerar neutronsneutrons dede umauma formaçãoformação éé consideravelmenteconsideravelmente afetadaafetada pelapela presençapresença dede hidrogêniohidrogênioconsideravelmenteconsideravelmente afetadaafetada pelapela presençapresença dede hidrogêniohidrogênio..
  • 121. Dois diferentes tipos de sistemas de perfilagem de ãneutrons são empregados: neutron-gama log e neutron- neutron log. Sondas mais antigas usavam o sistema neutron-gama, onde os raios gama secundários emitidos durante a captura de neutrons pela matéria eram medidos por um detector pouconeutrons pela matéria eram medidos por um detector pouco sensível posicionado na curta distância da fonte. O d t t d ibilid d i i àO detector de pouca sensibilidade reagiria pouco à influência da radiação gama natural, respondendo essencialmente aos raios gama secundários. Perfis de neutrons mais modernos são do tipo neutron- neutron, usando detectores de Hélio-3, aproximadamente 6”neutron, usando detectores de Hélio 3, aproximadamente 6 distante da fonte, e respondem a neutrons termais, conforme passam pelo detector após serem desacelerados pelas colisões com a matéria.com a matéria.
  • 122. Esta passagem pelo sensor ioniza a gás, causando um pulso de luz, eletronicamente processado na sonda. Os perfis são calibrados conforme padrões estabelecidos pelo American Petroleum Institute, e são registrados em APIpelo American Petroleum Institute, e são registrados em API Neutron Units. A lib ã é f it l d d bi tA calibração é feita colocando a sonda em um ambiente calibrador que duplica as condições de porosidade do site API de teste da University of Houston.
  • 123. A primeira vantagem do neutron log é o fato de que é umA primeira vantagem do neutron log é o fato de que é um indicador confiável de porosidade de rochas reservatório. d l áProvou-se que a resposta do neutron log está empiricamente relacionada com o conteudo de hidrogênio das rochas, e que este conteúdo no espaço poroso pode ser acuradamente relacionado com porosidade em muitos casos. Sondas compensadas usam dois detectores, o que permiteSondas compensadas usam dois detectores, o que permite medidas de porosidade independentes (dentro de certos limites) do diâmetro do furo de sondagem.
  • 124. Perfis de porosidade neutron são caracterizadas para arenitos “limpos” (sem argilas), calcários e dolomitos. Os sólidos contidos em cada rocha possuem fatores de absorção de neutrons diferentes, de forma que a mesma porosidade resultará em registros diferentes para cada situação. Por esta razão, neutron log pode ser apresentado em unidades aparentes de porosidade para arenito calcário ouunidades aparentes de porosidade para arenito, calcário ou dolomito. I d á à d d i id dIsto corresponderá às verdadeiras porosidades em formações limpas do mesmo tipo. Felizmente, a transformação entre as escalas aparentes é direta. Quando arenito puro está presente, porosidade neutron vale 0 p.u. na escala de arenito, mas um calcário puro na mesmavale 0 p.u. na escala de arenito, mas um calcário puro na mesma escala teria 1.5 p.u. Similarmente, calcário puro em uma escala de calcário leria 0 pu, mas arenito puro leria -1.5pu. Em maiores porosidades, a separação aumentaria de 1.5 a 4 p.u.maiores porosidades, a separação aumentaria de 1.5 a 4 p.u.
  • 125. Porosidades em folhelhos não são porosidades verdadeiras desde que hidróxidos em argilas e micas produzirão altasdesde que hidróxidos em argilas e micas produzirão altas porosidades aparentes. Com aumento da profundidade e compressão dos estratos, á éfolhelhos perderão água levando a um decréscimo da porosidade. Valores típicos estão entre 30 e 50 p.u. R t ã ã lt d id à dRespostas em carvão serão altas devido à presença de hidrocarbonetos (valores ficam entre 50 e 80pu, dependendo da qualidade do carvão). Leituras em rochas ígneas e metamórficas não refletem as porosidades verdadeiras devido aos seus componentesporosidades verdadeiras devido aos seus componentes químicos – hidrogênio é medido não apenas em espaços porosos mas em hidróxidos como hornblenda e micas, biotita e muscovita.muscovita.
  • 126. Resposta típica deResposta típica de neutron para aneutron para a porosidade emporosidade em hhrochasrochas sedimentaressedimentares (porosidade para arenito)(porosidade para arenito)